ZNO Reacții. Compuși amfoterici

Compuși amfoterici

Chimia este întotdeauna unitatea opuselor.

Uită-te la sistemul periodic.

Unele elemente (aproape toate metalele care prezintă grade de oxidare +1 și +2) întreținere Oxizi și hidroxizi. De exemplu, formează potasiu oxid k2 o și hidroxid de koh. Acestea prezintă, de exemplu, proprietăți majore, interacționează cu acizii.

K2O + HCI → KCL + H2O

Unele elemente (cele mai multe ne-metale și metale cu grade de oxidare +5, +6, +7) acid Oxizi și hidroxizi. Hidroxidele acide sunt acizi care conțin oxigen, sunt numiți hidroxizi, deoarece există o grupare hidroxil în structură, de exemplu, sulful formează oxid de acid SO 3 și hidroxid de acid H2S04 (acid sulfuric):

Astfel de compuși prezintă proprietăți acide, de exemplu, aceștia reacționează cu bazele:

H2SO4 + 2KOH → K2SO4 + 2H2O

Și există elemente care formează astfel de oxizi și hidroxizi, care sunt și proprietăți acide și de bază. Acest fenomen este numit amfoteritate . Astfel de oxizi și hidroxizi și vor fi nituite în atenția noastră în acest articol. Toate oxizii și hidroxizii amfoterici - solide insolubile în apă.

Pentru a începe cu, cum să determinați dacă amfotericul oxidului sau hidroxidului? Există o regulă, puțin condiționată, dar totuși puteți utiliza:

Hidroxizii amfoterici și oxizii sunt formați din metale, în grade de oxidare +3 și +4, de exemplu (Al. 2 O. 3 , Al.(Oh.) 3 , FE. 2 O. 3 , FE.(Oh.) 3)

Și patru excepții:metaleZn. , FI. , Pb. , Sn. Formați următorii oxizi și hidroxizi:Zno. , Zn. ( Oh. ) 2 , Beo. , FI. ( Oh. ) 2 , Pbo. , Pb. ( Oh. ) 2 , Sno. , Sn. ( Oh. ) 2 în care gradul de oxidare este arătat +2, dar în ciuda acestui fapt, acești compuși arată proprietăți amfoterice .

Cei mai frecvenți oxizi amfoterici (și hidroxizii corespunzători): ZnO, ZN (OH) 2, Beo, Be (OH) 2, PBO, PB (OH) 2, SNO, SN (OH) 2, SNO, SN (OH) 2, AL2O3, AL (OH) 3, FE 2O3, FE (OH) 3, CR2O3, CR (OH) 3.

Proprietățile compușilor amfoterici nu revin că nu este dificil: interacționează cu acizi și alcalii.

cu interacțiune cu acizii, totul este simplu, în aceste reacții, compușii amfoterici se comportă ca bază:

AL2O3 + 6HCI → 2ALCILCL 3 + 3H20 o

ZNO + H2S04 → ZNSO 4 + H20

Beo + HNO3 → FA (NO 3) 2 + H20

În mod similar, hidroxizii reacționează:

Fe (OH) 3 + 3HCI → FEL 3 + 3H20 o

Pb (OH) 2 + 2HCI → PBCL 2 + 2H20 o

Cu interacțiunea alcalină un pic mai complicată. În aceste reacții, compușii amfoterici se comportă ca acizi, iar produsele de reacție pot fi diferite, totul depinde de condițiile.

Sau reacția are loc în soluție sau substanțele de reacție sunt luate solide și fuzionate.

Interacțiunea dintre compușii principali cu amfoterică atunci când fuzionează.

Vom analiza exemplul de hidroxid de zinc. Așa cum am menționat mai devreme, compușii amfoterici care interacționează cu principalul, se comportă ca acizi. Așa că scriem hidroxid de zinc Zn (OH) 2 ca un acid. În acidul hidrogenului în față, îl voi realiza: H 2 ZNO2. Și reacția alcalinelor cu hidroxid va curge ca și cum ar fi acid. "Reziduul acid" ZNO2 2-Bivalent:

2k. Oh. (TV.) + H. 2 ZNO 2 (TV) (T, Fusion) → K 2 ZNO 2 + 2 H. 2 O.

Substanța rezultată K 2 ZnO2 este o metacinat de potasiu (sau pur și simplu potasiu de zincat). Această substanță este o sare de potasiu și ipotetică "acid zinc" H 2 ZnO2 (săruri astfel de conexiuni nu sunt în întregime corecte, dar pentru comoditatea noastră o vom uita). Doar hidroxidul de zinc pentru a înregistra acest lucru: H 2 ZNO2 nu este bun. Noi scriem ca de obicei Zn (OH) 2, dar implică (pentru propria dvs. comoditate) că este "acid":

2KOH (TV.) + ZN (OH) 2 (TV) (t, fuziune) → k 2 zno 2 + 2H20

Cu hidroxizi în care 2 grupe, va fi, totul va fi același ca și cu zincul:

Să fie (oh) 2 (TV.) + 2NAOH (TV) (t, fuziune) → 2H20 + Na2 beo 2 (metaberilatul de sodiu sau berylat)

Pb (OH) 2 (TV) + 2Naoh (TV) (t, fuziune) → 2H2O + NA2PBO2 (Metaplumbiat de sodiu sau plumibat)

Cu hidroxizi amfoterici cu trei grupări OH (AL (OH) 3, CR (OH) 3, Fe (OH) 3) sunt puțin diferite.

Vom analiza exemplul de hidroxid de aluminiu: al (OH) 3, scriem sub formă de acid: H3 alo 3, dar în această formă nu plecăm și avem apă de acolo:

H3 alo 3 - H20 → Halo 2 + H 2 O.

Aici cu acest "acid" (Halo 2) Lucrăm:

Halo 2 + KOH → H 2 O + KALO 2 (Metalulum de potasiu sau doar aluminat)

Dar hidroxidul de aluminiu care este atât de halo2 nu poate fi înregistrat, scris ca de obicei, dar înțelegem "acid":

Al (OH) 3 (TV) + KOH (TV) (t, fuziune) → 2h 2 o + kalo 2 (potasiu metalic)

Același lucru cu hidroxidul de crom:

CR (OH) 3 → H 3 CRO 3 → HCRO 2

CR (OH) 3 (TV) + KOH (TV) (t, fuziune) → 2H20 + KCRO 2 (Metachromat de potasiu,

Dar nu cromat, cromii sunt săruri de acid cromic).

Cu hidroxizi care conțin patru grupe, este exact același: luăm hidrogen și îndepărtăm apa:

SN (OH) 4 → H 4 SNO 4 → H 2 SNO 3

PB (OH) 4 → H 4 PBO 4 → H 2 PBO 3

Trebuie amintit că plumbul și staniu formează două hidroxizi amfoterici: cu un grad de oxidare +2 (SN (OH) 2, Pb (OH) 2) și +4 (SN (OH) 4, Pb (OH) 4) .

Și aceste hidroxizi vor forma diferite "săruri":

Gradul de oxidare
Formula hidroxid	SN (OH) 2	Pb (OH) 2	SN (OH) 4	Pb (oh) 4
Formula hidroxidului acid	H 2 SNO 2	H 2 PBO 2	H 2 SNO 3	H 2 PBO 3
Sare (potasiu)	K 2 sno 2	K 2 PBO 2	K 2 sno 3	K 2 PBO 3
Numele de sare.			metavannat	medicumbat.

Aceleași principii ca în numele "sărurilor" obișnuite, elementul în cel mai înalt grad de oxidare - sufixul la, în intermediar - IT.

Astfel de "săruri" (metacmode, metale, metaberilate, metacatas etc.) sunt obținute nu numai ca urmare a interacțiunii de alcalii și a hidroxizilor amfoterice. Acești compuși sunt întotdeauna formați atunci când o "lume" foarte legată și amfoterică (la fuziune) intră în contact. Aceasta este, la fel cum hidroxizii amfoterici cu alcalii vor reacționa și oxizi amfoterici și sărurile metalice care formează oxizi amfoterici (săruri ale acizilor slabi). Și în loc de alcaline, puteți lua oxid de mare viteză și o sare de metal care formează alcalii (sare de acid slab).

Interacţiune:

Amintiți-vă, reacțiile de mai jos sunt scurgeri la fuziune.

Oxidul amfoteric cu oxid de bază:

ZNO (TV.) + K2O (TV) (t, fuziune) → k 2 ZnO 2 (potasiu metaccat sau doar potasiu zincat)

Oxid de alcalină amfoteric:

Zno (TV.) + 2KOH (TV) (t, fuziune) → k 2 ZnO 2 + H20

Oxidul amfoteric cu sare de acid slab și de formare a metalelor alcaline:

ZNO (TV.) + K2C03 (TV.) (T, Fusion) → K 2 ZNO 2 + CO 2

Hidroxidul amfoteric cu oxid de legare foarte mare:

Zn (OH) 2 (TV.) + K2O (TV) (T, Fusion) → K2 ZnO 2 + H20

Hidroxid amfoteric cu alcaline:

Zn (OH) 2 (TV) + 2KOH (TV) (t, fuziune) → k 2 zno 2 + 2H20

Hidroxid amfoteric cu sare de acid slab și de formare a metalelor alcaline:

Zn (OH) 2 (TV) + K2C03 (TV) (t, fuziune) → k 2 ZNO2 + CO 2 + H20

Săruri de acid slab și metal care formează o legătură amfoterică cu oxid de legare foarte mare:

ZNCO 3 (TV.) + K2O (TV.) (T, Fusion) → K 2 ZNO 2 + CO 2

Săruri de acid slab și metal care formează un compus amfoteric cu alcaline:

ZNCO 3 (TV.) + 2KOH (TV) (t, fuziune) → k 2 zNO2 + CO 2 + H20

Săruri de acid slab și metal care formează un compus amfoteric cu o sare de acid slab și de formare a metalelor alcaline:

ZNCO 3 (TV.) + K2C03 (TV) (T, Fusion) → K 2 ZnO 2 + 2CO 2

Mai jos sunt informații despre sărurile hidroxidelor amfoterice, cele mai multe persoane găsite în roșu sunt etichetate.

	Hidroxid	Hidroxid de acid	Reziduu acid		Numele de sare.
Beo.	Fi (oh) 2	H. 2 Beo. 2	Beo. 2 2-	K. 2 Beo. 2	Metaberillat (Beryllat)
Zno.	Zn (OH) 2	H. 2 Zno. 2	Zno. 2 2-	K. 2 Zno. 2	Metaccat (Zincat)
Al. 2 O. 3	Al (oh) 3	Aura. 2	Alo. 2 —	Kalo. 2	Metalüminate (aluminat)
FE 2 O 3	FE (OH) 3	Hfeo 2.	FEO 2 -	KFEO 2.	Metafarrat (dar nu ferrat)
	SN (OH) 2	H 2 SNO 2	SNO 2 2-	K 2 sno 2
	Pb (OH) 2	H 2 PBO 2	PBO 2 2-	K 2 PBO 2
SNO 2.	SN (OH) 4	H 2 SNO 3	SNO 3 2-	K 2 sno 3	Metavannat (stannat)
PBO 2.	Pb (oh) 4	H 2 PBO 3	PBO 3 2-	K 2 PBO 3	Medicumbat (plumibat)
Cr 2 o 3	Cr (oh) 3	HCRO 2.	Cro 2 -	KCRO 2.	Metachromat (dar nu cromat)

Interacțiunea dintre compușii amfoterici cu soluții alcalise (aici doar alcalii).

În EGE, aceasta se numește "dizolvarea hidroxidului de aluminiu (zinc, beriliu etc.) alcaline". Acest lucru se datorează capacității metalelor în compoziția hidroxizilor amfoterici în prezența ionilor de hidroxid de exces (într-un mediu alcalin) pentru a atașa aceste ioni. O particulă cu metal (aluminiu, beriliu etc.) este formată în centru, care este înconjurată de ioni de hidroxid. Această particulă devine un vârstnică (anion) din cauza ionilor de hidroxid, iar acest ion va fi numit hidroxalulum, hidroxotocit, hidroxochililat etc., iar procesul poate curge diferit metalul poate fi înconjurat de diferite tipuri de ioni de hidroxid.

Vom lua în considerare două cazuri: când metalul este înconjurat patru ioni de hidroxidși când este înconjurat șase ioni de hidroxid.

Scriem ecuația ionului abreviat a acestor procese:

Al (OH) 3 + OH - → AL (OH) 4 -

Ionul format se numește tetrahidroxialuminat ion. Se adaugă prefixul "tetra-", deoarece ionul de hidroxid este de patru. Ionul tetrahidroxaluminat are o încărcare -, deoarece aluminiu poartă o încărcare de 3+ și patru hidroxid de hidroxid 4-, în cantitatea pe care o exprimă.

Al (OH) 3 + 3OH - → AL (OH) 6 3-

Ionul format în această reacție se numește ion hexagidroxiluminat. Se adaugă prefixul "Hexo-", deoarece ionul de hidroxid este de șase.

Adăugați un prefix indicat la cantitatea de ioni de hidroxid. Pentru că dacă scrieți pur și simplu "hidroxalulum", nu este clar care ion nu înseamnă: Al (OH) 4 sau AL (OH) 6 3-.

În interacțiunea alcalinelor cu hidroxid amfoteric în soluție, se formează sarea. A căror cationie este o alcalină, iar anionul este un ion complex, a cărui educație am considerat mai devreme. Anionul este B. paranteza patrata.

Al (OH) 3 + KOH → K (tetrahidroxalul de potasiu)

Al (OH) 3 + 3KOH → K3 (hexagidroxaluminat de potasiu)

Ce fel de sare (hex sau tetra) scrieți ca produs - nu contează. Chiar și ca răspuns la examen, este scris: "... K 3 (educație permisă K". Principalul lucru nu este de a uita să se asigure că toți indicii sunt aplicați corect. Aveți grijă de taxe și rețineți că suma trebuie să fie zero.

În plus față de hidroxizii amfoterici, oxizii amfoterici reacționează cu alcalii. Produsul va fi același. Numai că dacă înregistrați reacția astfel:

Al 2 O 3 + NaOH → NA

Al 2 O 3 + NaOH → Na 3

Dar aceste reacții nu vă egalizează. Este necesar să adăugați apă în partea stângă, interacțiunea după toate apare în soluție, apa este dotatică, iar totul echivalează:

AL2O3 + 2NAOH + 3H20 → 2NA

AL2O3 + 6NAOH + 3H20 → 2NA 3

În plus față de oxizi și hidroxizi amfoterici, unele metale deosebit de active interacționează cu soluțiile alcalise, care formează compuși amfoterici. Anume: Aluminiu, zinc și beriliu. Pentru a egaliza, este nevoie de apă. Și, în plus, principala diferență dintre aceste procese este eliberarea hidrogenului:

2AL + 2NAOH + 6H20 → 2NA + 3H 2

2AL + 6NAOH + 6H20 → 2NA 3 + 3H 2

Tabelul de mai jos prezintă cele mai frecvente exemple ale proprietăților compușilor amfoterici:

Substanță amfoterică		Numele de sare.
Al 2 o 3 Al (oh) 3		Tetrahidroxalul de sodiu.	Al (oh) 3 + NaOH → NA Al. 2 O. 3 + 2Naoh + 3h 2 O → 2NA. 2AL + 2NAOH + 6H 2 O → 2NA + 3H 2
Al 2 o 3 Al (oh) 3	Na 3.	Hexagidroxalulum sodiu.	Al (oh) 3 + 3Naoh → Na 3 Al. 2 O. 3 + 6Naoh + 3h 2 O → 2NA. 3 2AL + 6NAOH + 6H 2 O → 2NA. 3 + 3h. 2
Zn (OH) 2	K2.	Tetrahidroxidininkat sodiu.	Zn (OH) 2 + 2Naoh → Na 2 ZNO + 2NAOH + H 2 O → NA. 2 Zn + 2Naoh + 2H 2 O → NA. 2 + H. 2
Zn (OH) 2	K4.	Hexagidroxicinat sodiu.	Zn (OH) 2 + 4Naoh → Na 4 ZNO + 4NAOH + H 2 O → NA. 4 Zn + 4NAOH + 2H 2 O → NA. 4 + H. 2
Fi (oh) 2	Li 2.	Tetrahidroxobyrillat litiu.	Fi (oh) 2 + 2LIOH → Li 2 Beo + 2lioh + h 2 O → Li. 2 BE + 2LIOH + 2H 2 O → Li. 2 + H. 2
Fi (oh) 2	Li 4.	Hexagidroxobyrillat Litia.	Fi (oh) 2 + 4LIOH → Li 4 Beo + 4LIOH + H 2 O → Li. 4 Be + 4LIOH + 2H 2 O → Li. 4 + H. 2
Cr 2 o 3 Cr (oh) 3		Tetrahidroxchromat sodiu.	Cr (oh) 3 + NaOH → NA Cr. 2 O. 3 + 2Naoh + 3h 2 O → 2NA.
Cr 2 o 3 Cr (oh) 3	Na 3.	Hexagidroxchromat sodiu.	Cr (oh) 3 + 3Naoh → Na 3 Cr. 2 O. 3 + 6Naoh + 3h 2 O → 2NA. 3
FE 2 O 3 FE (OH) 3		Tetrahidroxerrat sodiu.	Fe (oh) 3 + NaOH → NA FE. 2 O. 3 + 2Naoh + 3h 2 O → 2NA.
FE 2 O 3 FE (OH) 3	N / A. 3	Hexagidroxerrat sodiu.	Fe (oh) 3 + 3Naoh → Na 3 FE. 2 O. 3 + 6Naoh + 3h 2 O → 2NA. 3

Sărurile obținute în aceste interacțiuni reacționează cu acizi, formând alte două săruri (săruri ale acestor acid și două metale):

2NA. 3 + 6h. 2 ASA DE. 4 → 3NA. 2 ASA DE. 4 + Al. 2 (Asa de. 4 ) 3 + 12h. 2 O.

Asta e tot! Nimic dificil. Principalul lucru nu este de a confunda, amintiți-vă că se formează atunci când fuzionează, care este în soluție. Foarte des sarcini pe această temă se întâlnesc B. Părți.

Zinc - element al subgrupului lateral al celui de-al doilea grup, a patra perioadă a sistemului periodic de elemente chimice D. I. Mendeleev, cu numărul atomic 30. este indicat de simbolul Zn (Lat. Zincum). O substanță simplă zinc în condiții normale este un metal de tranziție fragil de culoare alb albastru (decolorare în aer, acoperit cu un strat subțire de oxid de zinc).

În cea de-a patra perioadă, zincul este ultimul element D, electronii de valență 3D 10 4S 2. Numai electronii nivelului de energie externă sunt implicați în formarea conexiunilor chimice, deoarece configurația D 10 este foarte stabilă. În compușii pentru zinc, gradul de oxidare este caracteristic +2.

Zinc - metal activ din punct de vedere chimic, are proprietăți de recuperare pronunțate, în activitate este inferioară metalelor de pământ alcalin. Afișează proprietăți amfoterice.

Interacțiuni de zinc cu nemetale
Cu încălzirea severă în aer, o flacără strălucitoare arde cu formarea oxidului de zinc:
2ZN + O 2 → 2ZNO.

Când contactul reacționează energic cu gri:
Zn + S → ZNS.

Cu halogeni, reacționează în condiții normale în prezența vaporilor de apă ca catalizator:
Zn + CL 2 → ZnCl2.

Cu acțiunea de fosfor de vapori pe zinc, se formează fosphidă:
ZN + 2P → ZNP 2 sau 3ZN + 2P → Zn 3 P 2.

Cu hidrogen, azot, bor, siliciu, carbonul nu interacționează.

Interacțiunea de zinc de apă
Reacționează cu vaporii de apă la o temperatură de cationie roșie cu formarea oxidului de zinc și hidrogen:
Zn + H20 → ZNO + H2.

Interacțiunea de zinc cu acizi
În rândul electrochimic al tensiunilor de metale zinc este situat la hidrogen și îl deplasează de la acizi neoxidanți:
Zn + 2HCI → ZNCL 2 + H 2;
Zn + H2S04 → ZNSO 4 + H2.

Interacționează cu acidul azotic diluat, formând azotat de zinc și azotat de amoniu:
4ZN + 10HNO3 → 4ZN (NO3) 2 + NH4NO 3 + 3H 2 O.

Reacționează cu acizi sulfurici și azotici concentrați pentru a forma săruri de zinc și a produselor de reducere a acidului:
Zn + 2H2S04 → ZNSO 4 + SO 2 + 2H20;
Zn + 4HNO3 → Zn (nr. 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 o

Interacțiunea de zinc alcalină
Reacționează cu soluții alcaline pentru a forma hidroxamplexuri:
Zn + 2Naoh + 2H20 → Na2 + H 2

atunci când fuzionează forme cintaților:
Zn + 2KOH → K2 ZNO 2 + H 2.

Interacțiune cu amoniacul
Cu amoniac gazos la 550-600 ° C Formează nitrură de zinc:
3ZN + 2NH3 → Zn 3N2 + 3H2;
Se dizolvă într-o soluție apoasă de amoniac, formând hidroxid de tetraammincină:
Zn + 4NH3 + 2H20 → (OH) 2 + H2.

Interacțiuni de zinc cu oxizi și săruri
Zincul deplasează metalele într-un rând de tensiune la dreapta, din soluții de săruri și oxizi:
Zn + CUSO 4 → Cu + ZNSO 4;
Zn + cuo → cu + zno.

Oxid de zinc (II) Zno - cristale albe, atunci când sunt încălzite, dobândesc o culoare galbenă. Densitatea de 5,7 g / cm3, temperatura ajunge la 1800 ° C. La temperaturi mai mari de 1000 ° C, acesta este restabilit la un carbon de carbon de zinc metalic în carbon și hidrogen:
ZNO + C → ZN + CO;
ZNO + CO → ZN + CO 2;
ZNO + H 2 → Zn + H 2 O.

Cu apă nu interacționează. Prezintă proprietăți amfoterice, reacționează cu soluții acide și alcalii:
ZNO + 2HCI → ZNCI2 + H20;
ZNO + 2NAOH + H20 → Na2.

Când fuzionează cu oxizi de metal, formează Cincats:
ZNO + COO → Cozno 2.

La interacțiunea cu oxizi nemetalici, se formează sărurile, unde este cationul:
2zno + Si02 → Zn 2 Si04,
ZNO + B2O3 → ZN (BO2) 2.

Zinc hidroxid (II) Zn (OH) 2 - substanță cristalină sau amorfă incoloră. Densitatea este de 3,05 g / cm3, la temperaturi peste 125 ° C descompune:
Zn (OH) 2 → ZNO + H 2 O.

Zincul hidroxidului prezintă proprietăți amfoterice, ușor dizolvate în acizi și alcalii:
Zn (OH) 2 + H2S04 → ZNSO 4 + 2H20;
Zn (OH) 2 + 2Naoh → Na2;

de asemenea, ușor dizolvat într-o soluție apoasă de amoniac pentru a forma un hidroxid de tetraamminic:
Zn (OH) 2 + 4NH3 → (OH) 2.

Se dovedește sub forma unui sediment de alb atunci când sărurile de zinc interacționează cu alcalii:
Znc 2 + 2Naoh → Zn (OH) 2 + 2NACL.

Oxizii amfoterici (având proprietăți duale) sunt în majoritatea cazurilor oxizi de metal care au electronegitabilitate mică. În funcție de condițiile externe, sunt prezentate proprietăți acide sau de oxid. Acești oxizi se formează care de obicei prezintă următoarele grade de oxidare: LL, LLL, LV.

Exemple de oxizi amfoterici: oxid de zinc (ZnO), oxid de crom (CR2O3), oxid de aluminiu (AL2O3), oxid de staniu LL (SNO), oxid de staniu LV (SNO2), oxid de plumb LL (PBO2), oxid de plumb (PB02) , Oxid de titan LV (TiO2), oxid de mangan LV (MNO2), oxid de fier LLL (Fe2O3), oxid de beriliu (BEO).

Reacții caracteristice oxizilor amfoterici:

1. Acești oxizi pot reacționa cu acizi puternici. În același timp, se formează săruri ale acelorași acizi. Reacțiile de acest tip sunt manifestare a proprietăților tipului principal. De exemplu: ZnO (oxid de zinc) + H2S04 (acid clorhidric) → ZNSO4 + H2O (apă).

2. Atunci când interacționează cu alcalii puternice, oxizii amfoterici și hidroxizii arată dualitatea proprietăților (adică amfoteritatea) se manifestă în formarea a două săruri.

În topitură, cu reacția alcalină, sarea este formată din valoarea normală medie, de exemplu:
ZNO (oxid de zinc) + 2Naoh (hidroxid de sodiu) → Na2zno2 (sare normală medie) + H20 (apă).
AL2O3 (oxid de aluminiu) + 2Naoh (hidroxid de sodiu) \u003d 2NAALO2 + H2O (apă).
2al (OH) 3 (hidroxid de aluminiu) + 3S03 (oxid de sulf) \u003d al2 (SO4) 3 (sulfat de aluminiu) + 3H2O (apă).

În soluția de oxizi amfoterici, atunci când reacțiile cu alcaline formează o sare complexă, de exemplu: AL2O3 (oxid de aluminiu) + 2Naoh (hidroxid de sodiu) + 3H2O (apă) + 2NA (AL (OH) 4) (tetrahidroxaluminat de sare complex) .

3. Fiecare metal al oricărui oxid amfoteric are propriul număr de coordonare. De exemplu: pentru zinc (Zn) - 4, pentru aluminiu (al) - 4 sau 6, pentru crom (CR) - 4 (rareori) sau 6.

4. Oxidul amfoteric nu reacționează cu apă și nu se dizolvă în ea.

Ce reacții au dovedit amfoderiness metalul?

Condiționalți, elementul Amfoter poate arăta proprietățile ambelor metale și ne-metale. O astfel de caracteristică caracteristică este prezentă la elementele grupurilor A: Be (Beriliu), GA (Galiu), GE (Germania), SN (TIN), PB, SB (antimoniu), BI (Bismut) și alții, ca Ei bine, ca multe elemente B -groups sunt cr (crom), Mn (mangan), Fe (fier), Zn (zinc), CD (cadmiu) și altele.

Să dovedim următoarele reacții chimice ale amfoterității elementului chimic al zincului (Zn):

1. Zn (OH) 2 + N2O5 (diazot pentaoxidul) \u003d Zn (NO3) 2 (zinc nitrat) + H2O (apă).
ZNO (oxid de zinc) + 2HNO3 \u003d Zn (NO3) 2 (Nitrat de zinc) + H2O (apă).

b) Zn (OH) 2 (hidroxid de zinc) + Na2O (oxid de sodiu) \u003d Na2zno2 (dioxoție de sodiu) + H20 (apă).
ZNO (oxid de zinc) + 2Naoh (hidroxid de sodiu) \u003d Na2zno2 (dioxocicat de sodiu) + H2O (apă).

În cazul în care elementul cu proprietăți duale în compus are următoarele grade de oxidare, proprietățile sale duale (amfoterice) sunt cele mai vizibile în stadiul intermediar de oxidare.

De exemplu, puteți aduce Chrome (CR). Acest element are următoarele grade de oxidare: 3+, 2+, 6+. În cazul +3, proprietățile de bază și acide sunt exprimate aproximativ în aceeași măsură, în timp ce CR +2 prevalează proprietățile de bază, iar CR +6 este acid. Iată reacția care dovedește această afirmație:

CR + 2 → CRO (Oxid de crom +2), cr (OH) 2 → CRSO4;
CR + 3 → CR2O3 (Oxid de crom +3), CR (OH) 3 (hidroxid de crom) → KCR2 sau crom sulfat CR2 (SO4) 3;
CR + 6 → CRO3 (Oxid de crom +6), H2CRO4 → K2CRO4.

În cele mai multe cazuri, oxizii amfoterici ai elementelor chimice cu un grad de oxidare +3 există în meta-formă. De exemplu, puteți conduce: metagideroxid de aluminiu (substanțe chimice. Formula Alo (OH) și metagideroxidul de fier (substanța chimică FEO (OH)).

Cum ajung la oxizii amfoterici?

1. Cea mai convenabilă metodă de obținere a acestora este precipitată dintr-o soluție apoasă utilizând hidrat de amoniac, adică o bază slabă. De exemplu:
AL (NO3) 3 (azotat de aluminiu) + 3 (H2OXNH3) (hidrat apos) \u003d al (OH) 3 (oxid amfoteric) + 3NH4NO3 (reacția se efectuează la douăzeci de grade de căldură).
AL (NO3) 3 (azotat de aluminiu) + 3 (H2OXNH3) (soluție apoasă de hidrat de amoniac) \u003d alo (OH) (oxid amfoteric) + 3NH4NO3 + H2O (reacție se efectuează la 80 ° C)

În același timp, în reacția de schimb de acest tip, în cazul unui exces, alcalia nu va fi depusă. Acest lucru se datorează faptului că aluminiul se deplasează într-un anion datorită proprietăților sale duale: al (OH) 3 (hidroxid de aluminiu) + OH- (excesul de alcalis) \u003d - (anionul de hidroxid de aluminiu).

Exemple de reacții de acest tip:
AL (NO3) 3 (nitrat de aluminiu) + 4NAOH (exces de hidroxid de sodiu) \u003d 3nano3 + Na (al (OH) 4).
ZNSO4 (sulfat de zinc) + 4Naoh (exces de hidroxid de sodiu) \u003d Na2S04 + Na2 (Zn (OH) 4).

Sărurile care se formează aparțin includ următoarele anioni cuprinzătoare: (Al (OH) 4) - și chiar (Zn (OH) 4) 2-. Acestea sunt așa-numite aceste săruri: Na (AL (OH) 4) - tetrahidroxaluminutum de sodiu, Na2 (Zn (OH) 4) - tetrahidroxicinat de sodiu. Produsele de interacțiune a oxizilor de aluminiu sau de zinc cu alcaline solide sunt numite diferit: dioxaluminatul de sodiu Naalo2 și Na2zno2 - dioxocicentul de sodiu.

Ambele etapele principale ale proceselor pyrometalurgice sunt restaurarea cu condensarea distilată și zinc - reprezintă atât interesul teoretic, cât și practic.

Procese de recuperare

Recuperarea este supusă aglomeratului de zinc, care conține oxid liber, ferită, silicați și aluminați de zinc, sulfură și sulfat de zinc și, în plus, oxizi și feritele altor metale.
Procedeele de reducere a oxizilor metalici sunt procesate atât în \u200b\u200bfaza solidă (retorme, cât și cu cuptoarele arborelui) și în lichid (electric). Recuperea poate fi carbon solid, monoxid de carbon, hidrogen și fier metalic. Coșul de monoxid de carbon și fier metalic are cea mai mare valoare.
Există două teorii ale restaurării oxizilor de metal cu oxidul de "stil dublu" A.a. Baikov și "adsorbție-catalitică" g.I. Chufarov.
Conform primei teorii, la început există o disociere a oxizilor pentru metal și oxigen prin reacție 2MEO \u003d 2ME + O2 și apoi compusul oxigenului izolat cu agentul de reducere prin ecuația O2 + 2CO \u003d 2CO2. În funcție de temperatură, produsul de disociere al oxidului poate fi solid, lichid sau gaz metalic. Ambele etape de recuperare se desfășoară independent și se străduiesc pentru echilibru. Rezultatul total al reacțiilor depinde de condițiile în care trec.
Teoria mai modernă G.I. Chufarov implică trei etape de restaurare a adsorbției gazului de reducere pe suprafața oxidului, procesul de recuperare efectiv și îndepărtarea produsului gazos de la suprafața de reacție. În general, această teorie poate fi descrisă de următoarele ecuații:

Trebuie remarcat faptul că, în conformitate cu ambele teorii, reacția totală exprimă relațiile stoichiometrice de interacțiune a substanțelor, se dovedește la fel:

Luați în considerare comportamentul componentelor individuale în procesul de recuperare a aglomeratului de zinc.
Conexiuni de zinc. Zno, ZnO * Fe2O3, ZnO * Si02, ZnO * AL2O3, ZNSO4 și ZNS pot fi prezenți în aglomerat.
Oxid de zinc în funcție de condițiile de procesare termică, încărcarea și compoziția acestuia pot fi recuperate de diferiți agenți reducători.
Într-o tăiere umedă, hidrogen, metan și diverse hidrocarburi de hidrogen și metanul restabilește ZNO pentru reacții se formează într-un amestec umed.

Începerea recuperării este vizibilă deja la 450-550 °. Aceste reacții nu au o valoare semnificativă și nu se procedează numai în perioada inițială de distilare în retorții orizontale.
La o temperatură mai mare de 600 °, restaurarea directă a oxidului de zinc este carbonul solid. 2ZNO + G⇔2ZN + CO2. Intensitatea reacției este limitată de o rată de difuzie limitată de substanțe solide și, ca urmare a acestui fapt, nu are o valoare practică mare. Peste 1000 °, reacția principală a recuperării oxidului de zinc este oxidată de ZnO + CO⇔ZN + carbon CO2. Constanța de echilibru a acestei reacții sub starea obținerii unui zinc metalic numai într-o stare de vapori poate fi găsită din ecuație

Rezultă din ecuația că direcția de debit depinde de relația dintre concentrațiile de CO și CO2 în faza gazoasă, care este determinată de faimoasa curbă Bouire. În fig. 12 prezintă posibila compoziție a fazei gazului în eșația cuptorului de distilare. Peste 1000 ° Dioxidul de carbon nu poate exista în prezența carbonului și reacționează cu acesta din urmă prin reacția de CO2 + C \u003d 2CO.

Astfel, pentru recuperarea cu succes a Zno, monoxidul de carbon, este necesar să se creeze condiții favorabile pentru fluxul a două reacții: ZNO + S⇔ZN + CO2 și CO2 + S⇔2CO, și anume: au o temperatură ridicată a procesului (cel puțin 1000 °), un exces mare de agent reducător în navă și permeabilitate suficientă a gazelor și vapori de taxe de permeabilitate la gaz de zinc.
Când recuperarea trece în topitură la 1300-1400 ° (electrotemiul de zinc), se obține interacțiunea oxidului de zinc cu fier metalic cu ZNO + Fe \u003d Zn + FEO. Datorită posibilității acestei reacții, este posibil să se obțină a Gradul ridicat de sublimitate de zinc și bucle mici de metal.. În același timp, cursul reacției specificate în retortele orizontale este nedorit datorită posibilei formare a glandelor de topire scăzută (mată și zgură), care distrug zidurile muffles.
Ferita de zinc la temperaturi sub 900 ° și cu o lipsă de carbon este restabilită la formarea zonelor libere din punct de vedere structural și FE3O4. În aceste condiții, ferita poate descompune, de asemenea, de oxizii altor metale. La temperaturi ridicate, procesul de recuperare se desfășoară rapid cu formarea unui zinc metalic, fierul metalic sau de fier zaksi. De locuri de muncă particulare în practica distilării, recuperarea zincului de ferită nu provoacă.
Silicatele de zinc sunt, de asemenea, ușor restaurate cu carbon și fier metalic. La o temperatură de zinc de 1100-1200 ° din silicați este complet restaurată.
Zinc aluminați sau conexiuni foarte refractare spinel. Spre deosebire de silicate, ele nu sunt restaurate în cuptoarele de retort.
Sulfat de zinc prezent în aglomerat în cantități minore este restabilit de carbon și monoxid de carbon până la sulfură și disociază cu separarea gazului de sulf, în timp ce reacțiile continuă:

Formarea de sulfură de zinc în ultima reacție are loc în faza gazoasă.
Zinc sulfură în timpul distilării în retorte este practic restabilită și trece la Rayamyka. În baia cuptorului electric, zincul de sulf se poate descompune cu fier la 1250-1300 ° prin reacția ZNS + Fe \u003d Zn + FES.
Svetmia și compușii de cadmiu. În aglomerat, plumbul este sub formă de compuși oxidați: oxid liber, silicați, feriți și parțial ca sulfat. Conducerea de la acești compuși este ușor de restaurat la metalic și într-o oarecare măsură, este îndepărtată, poluând zinc lichid. Cantitatea de plumb încrustat depinde de temperatura procesului. În replică, masa principală de plumb rămâne în Rayamyke. În cuptoarele arborelui și golurile electrice, unde temperatura procesului este mai mare, cea mai mare parte a plumbului intră în zinc. Creșterea conținutului de plumb în aglomerat acționează distructiv pe pereții retortului. Prin urmare, este necesar să se mărească cantitatea de cărbune din amestec pentru a absorbi plumbul topit.
Oxidul de cadmiu este restabilit la o temperatură mai mică de oxid de zinc. Elasticitatea vaporilor acestui metal este mai mare decât cea a zincului. La procesul periodic, cadmiul este derivat la începutul distilării, astfel încât primele porțiuni ale zincului condensat sunt îmbogățite cu cadmiu.
Plumbul și impuritățile de cadmiu reduc backiness-ul zincului finit.
Conexiuni arsenic și antimoniu. Arsenic și antimoniu datorită volatilității lor, cum ar fi produsele de distilare poluă de plumb și cadmiu. Cele mai mari AS2OS și SB2O5 Oxizi, arsenați și antimonați sunt restabiliți de carbon la oxiile volatile inferioare ale AS2O3, SB2O3 și la o stare metalică. O parte din ele este urmărită în condensator împreună cu zincul.
Compușii de cupru sunt ușor de restabilit de agenții de reducere a carbonului, dar rămân în resturi de distilare solide sau lichide. Dacă există un sulf în amestec, cuprul merge în mat. În absența sulfului, cuprul formează un fiert mediu cu fier, cantități semnificative din care sunt obținute în trăsături electrice.
Compuși de fier. Comportamentul compușilor de fier oxidați în procesul de recuperare este determinat de condițiile de proces, temperatura și compoziția fazei de gaz. În retorme și alimente electrice, există o mulțime de fier metalic. În cuptorul de mine, oxidul de fier este restabilit la Zakisi și intră în zgură.
Aurul și argintul în condiții normale nu sunt perturbate și rămân în funcție de natura procesului din Rayami sau sunt distribuite între fontă, mată și zgură. Când sărurile de clorură sunt adăugate la sărurile de clorură, unele dintre metalele nobile sunt îndepărtate și condensate în produse de distilare.
Elemente rare și împrăștiate. În mediul de reducere la temperaturi ridicate, majoritatea subjugatelor Thalium, India și Selena. Până la jumătate, Germania și Telllur intră și în sublimare, o parte semnificativă a galiului rămâne în reziduurile de distilare.
Silica, alumina, oxizii și sulfații de metal alcalini intră în interacțiune cu alți compuși ai încărcăturii și formează o zgură.

Zinc de condensare

Principala dificultate a implementării practice a procesului de condensare a vaporilor de zinc este că o parte semnificativă a metalelor nu trece în faza lichidă, ci într-un solid, având o formă de particule de praf, separate de filme de oxid. Prin urmare, producția zincului de colecție nu depășește 70-75%.
Dependența de elasticitatea vaporilor de zinc de la temperatură, studiată de K. Mayer, este reprezentată de o curbă din fig. 13. Deasupra curbei este zona persecutată și mai jos sunt vapori nesaturați. Punctul de rouă de vapori de zinc fără impurități de alte gaze la o presiune de 1 ATI este de 906 °. În practică în gazele de mufe, cuptoarele electrice și de mine, unde perechile de zinc sunt diluate cu CO și CO2, presiunea parțială a vaporilor de zinc nu ajunge la 0,5 ATI. În gazele de retorsiune din perioada de distilare inițială, este de aproximativ 300 mm RT Art, iar în gazele cozher ale cuptorului arborelui - doar 30-40 mm Hg. Artă. Condensarea zincului din aceste gaze va începe la temperaturi, respectiv 820-830 și 650 660 °.
Pentru condensarea completă, este necesar ca temperatura gazului la ieșirea din condensator să fie aproape de punctul de topire de zinc la care valoarea de echilibru a elasticității vaporilor este minimă. Practic, condensul se termină la 500 °. În aceste condiții, pierderea vaporilor de zinc cu gaze emise în atmosferă reprezintă aproximativ 0,4%.

Cu toate acestea, aderarea la regimul de temperatură în sine nu garantează zincul total în formă lichidă și o parte a acesteia, după cum sa menționat mai sus, se obține sub formă de praf. Acest lucru se explică din diverse motive. Se remarcă faptul că condensarea vaporilor de zinc în faza lichidă este mai reușită pe suprafața convexă a solidelor cu o mică rază de curbură și pe suprafețe care umectează zincul lichid pentru o condensare reușită, este, de asemenea, necesar ca raportul dintre suprafața suprafeței Condensatorul la volumul său nu depășește o anumită valoare. Datorită faptului că condensarea începe în principal pe pereți, este necesar să se asigure o anumită durată a reședinței gazelor în condensator și să le împiedice prea multă răcire. Cu o cantitate semnificativă de gaze, "zinc saturat cu perechi, este imposibil să se asigure o condensare eficientă fără măsuri speciale. La care gaze sunt bobotage prin baie de zinc și irigând-le zinc topit și plumb.
Condițiile de condensare chimică au, de asemenea, importante. Cu un conținut ridicat de CO2 în gaze, apare suprafața picăturilor. Zinc, care împiedică fuziunea lor într-o masă compactă.
Astfel, viteza și completitudinea condensării vaporilor de zinc afectează: presiunea parțială a vaporilor de zinc, temperatura, viteza de gaz (nu mai mult de 5 cm / s), prezența altor gaze și suspensie mecanică, forma, mărimea și Material condensator.

17.12.2019

Seria de Far Cry continuă să-și încânte stabilitatea jucătorilor. Pentru atât de mult timp, devine clar ce trebuie să faceți în acest joc. Vânătoare, supraviețuire, aderență ...

16.12.2019

Crearea unui design de cameră de zi, o atenție deosebită ar trebui să se acorde o atenție deosebită interiorului camerei de zi - va fi centrul "Universului" dvs. ....

15.12.2019

Este imposibil să ne imaginăm construcția casei fără utilizarea schelei. În alte domenii ale activității economice, se utilizează astfel de astfel de modele. DIN...

14.12.2019

Ca metodă de inconfigurare a combinației de produse din metale, sudarea a apărut cu puțin mai mult de un secol în urmă. În acest caz, este imposibil în momentul de a supraestima valoarea acestuia. ÎN...

14.12.2019

Optimizarea spațiului în jurul valorii de este extrem de importantă atât pentru depozitele mici, cât și pentru depozitele mari. Acest lucru simplifică foarte mult performanța muncii și are ...