Amfoterni oksidi in hidroksidi: fizikalne in kemijske lastnosti, pripravek, uporaba
Obstajajo trije glavni razredi anorganskih kemijskih spojin: oksidi, hidroksidi in soli. Prvi so razdeljeni v dve skupini: ne-sol (med njimi sta tudi ogljikov monoksid dušikov oksid, dušikov monoksid itd.) in tvorijo sol, ki so bazični, kisli in amfoterni. Hidroksidi se delijo na kisline, baze in amfoterne. Soli so bazične, kisle, srednje in dvojne. Amfoterni oksidi in hidroksidi bodo podrobneje opisani spodaj.
Kaj je amfoterično?
To je sposobnost anorganske kemikalije, da pokaže tako kisle kot tudi bazične lastnosti, odvisno od reakcijskih pogojev. Snovi, ki imajo to vrsto lastnosti, lahko vključujejo okside in hidrokside. Med prvimi lahko imenujemo oksid in dioksid kositra, berilija, mangana, cinka, železa (II), (III). Amfoterni hidroksidi so predstavljeni z naslednjimi snovmi: hidroksid berilija, aluminij, železo (II), metahidroksid železa, aluminija, dihidroksid-titanov oksid. Najpogostejše in najpogosteje uporabljene zgornje spojine so železov oksid in aluminij ter hidroksidi teh kovin.
Kemijske lastnosti amfoternih oksidov
Amfoterni oksidi imajo hkrati lastnosti kislih in bazičnih spojin. Kot kisle snovi lahko vplivajo na alkalije. V tej vrsti reakcije nastajajo sol in voda. Prav tako vstopajo v kemijsko reakcijo z osnovnimi oksidi. Prikazujejo svoje osnovne lastnosti, medsebojno delujejo z kislin, kar povzroči nastanek soli in vode, pa tudi z kislinskih oksidov tako da lahko dobite sol.
Primeri reakcijskih enačb, ki vključujejo amfoterne okside
AI 2 O 3 + 2KOH = 2KAOO 2 + H 2 O - ta reakcija kaže kisle lastnosti amfoternih oksidov. 2АІ 2 О 3 + 6НСІ = 4АІСІ 3 + 3N 2 О; AI 2 O 3 + 3CO 2 = AI 2 (CO 3 ) 3 - te enačbe so primer osnovnih kemijskih lastnosti takih oksidov.
Kemijske lastnosti amfoternih hidroksidov
Sposobni so komunicirati z njimi močne kisline tudi z alkalijami, nekatere pa reagirajo tudi s šibkimi kislinami. Vsi, ki so izpostavljeni visokim temperaturam, se razgradijo v oksid in vodo. Med reakcijo amfoternega hidroksida s kislino nastanejo sol in voda. Vsi taki hidroksidi so netopni v vodi in zato lahko reagirajo samo z raztopinami nekaterih spojin, vendar ne s suhimi snovmi.
Fizikalne lastnosti amfoternih oksidov, metode za njihovo pripravo in uporabo
Ferumov oksid (II) je morda najpogostejši amfoterni oksid. Obstaja kar nekaj načinov, kako ga doseči. Široko se uporablja v industriji. Drugi amfoterni oksidi se uporabljajo tudi v številnih panogah: od metalurgije do živilske industrije.
Videz, proizvodnja in uporaba ferum (II) oksida
To je črna trdna snov. Njegova kristalne rešetke podobna mreži soli. V naravi ga lahko najdemo v obliki minerala v vitezu.
To kemično spojino dobimo na štiri različne načine. Prva je redukcija železovega oksida (III) z uporabo ogljikovega monoksida. Hkrati lahko z mešanjem enake količine teh dveh snovi dobite dva dela železovega oksida (II) in en del ogljikovega dioksida. Druga metoda pridobivanja je interakcija železa z njegovimi oksidi, na primer ferum (III) oksid, in ne nastajajo stranski proizvodi. 
Vendar pa je za takšno reakcijo potrebno ustvariti pogoje v obliki visoke temperature - 900-1000 stopinj Celzija. Tretja metoda je reakcija med železom in kisikom, v tem primeru nastane le železov oksid (II). Za izvedbo tega procesa bo potrebno tudi segrevanje izhodnih materialov. Četrti način proizvodnje je železov oksalat. Ta reakcija zahteva tako visoko temperaturo kot tudi vakuum. Posledično se tvorita ferum (II) oksid, ogljikov dioksid in ogljikov monoksid v razmerju 1: 1: 1. Iz zgoraj navedenega lahko sklepamo, da so najpreprostejši in ne zahtevani posebni pogoji prva metoda pridobivanja te snovi. Nanesite železov oksid (II) za taljenje železa, je tudi ena od sestavin nekaterih barvil, ki se uporablja v procesu čiščenja jekla.
Železov oksid (III)
To je manj običajen amfoterni oksid, kot je opisan zgoraj. V normalnih pogojih je trdna s rdeče-rjavo barvo. V naravi se lahko pojavijo v obliki mineralnega hematita, ki se uporablja pri izdelavi nakita. V industriji se je ta snov široko uporabljala: uporablja se za barvanje nekaterih gradbenih materialov, kot so opeke, tlakovci, itd., V proizvodnji barv, vključno s tiskanjem, in emajli. Obravnavana snov služi tudi kot barvilo za živila, imenovano E172. V kemični industriji se uporablja za proizvodnjo amoniaka kot katalizatorja.
Aluminijev oksid
Amfoterni oksidi vključujejo tudi aluminijev oksid na svojem seznamu. Ta snov v normalnih pogojih ima trdno stanje. Barva tega oksida je bela. V naravi je njegov del mogoče najti v obliki aluminijevega oksida, safirja in rubina. Uporablja se predvsem v kemični industriji kot katalizator. Uporablja pa se tudi pri izdelavi keramike.
Cinkov oksid
Ta kemična spojina je tudi amfoterna. Ta trdna snov, ki nima barve, se ne raztopi v vodi. Dobimo ga predvsem z razgradnjo različnih cinkovih spojin. Na primer, njegov nitrat. Tako nastane cinkov oksid, dušikov dioksid in kisika. Tudi to snov je možno ekstrahirati z razgradnjo cinkovega karbonata. V tej reakciji se poleg želene spojine sprosti tudi ogljikov dioksid. Možna je tudi razgradnja cinkovega hidroksida na njegov oksid in vodo. Za izvedbo vseh treh zgoraj navedenih postopkov je potrebna izpostavljenost visoki temperaturi. Uporabite cinkov oksid v različnih panogah, na primer v kemiki (kot katalizator) za izdelavo stekla, v medicini za zdravljenje kožnih napak.
Berilijev oksid
Dobimo ga predvsem s toplotno razgradnjo hidroksida tega elementa. Proizvaja se tudi voda. Ima videz trdne, brezbarvne snovi. Ta oksid se uporablja v različnih industrijah kot toplotno odporen material.
Kositrov oksid
Ima temno barvo, ima v normalnih pogojih trdno stanje. Tako kot mnogi drugi amfoterni oksidi ga lahko dobimo z razgradnjo hidroksida. Rezultat je obravnavana snov in voda. To zahteva tudi izpostavljenost visoki temperaturi. Ta spojina se uporablja v kemični industriji kot redukcijsko sredstvo pri redoks reakcijah, ki se manj pogosto uporablja kot katalizator.
Lastnosti, priprava in uporaba amfoternih hidroksidov
Amfoterni hidroksidi se uporabljajo manj kot oksidi. Zaradi vsestranskega kemijskega obnašanja se večinoma uporabljajo za proizvodnjo vseh vrst spojin. Poleg tega se pri proizvodnji baterij uporablja železov hidroksid (brezbarvna trdna snov); aluminijev hidroksid - za prečiščevanje vode; berilijev hidroksid - da dobimo oksid.