Најважније из лекције
Амфотерност: Својство једињења да реагују и са киселинама и са базама дајући соли.
Кључни метали: \(\text{Be}\), \(\text{Zn}\), \(\text{Al}\), \(\text{Sn}\), \(\text{Pb}\), \(\text{Cr}\).
Раскидање веза:
Кључни метали: \(\text{Be}\), \(\text{Zn}\), \(\text{Al}\), \(\text{Sn}\), \(\text{Pb}\), \(\text{Cr}\).
Раскидање веза:
- Са киселинама: раскида се \(\text{M}-\text{O}\) веза \(\rightarrow\) базно понашање (\(\text{Zn(OH)}_2 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{ZnSO}_4 + 2\text{H}_2\text{O}\)).
- Са базама: раскида се \(\text{O}-\text{H}\) веза \(\rightarrow\) кисело понашање (\(\text{H}_2\text{ZnO}_2 + 2\text{NaOH} \rightarrow \text{Na}_2\text{ZnO}_2 + 2\text{H}_2\text{O}\)).
Амфотерна једињења су супстанце које могу реаговати и са киселинама и са базама, при чему се у оба случаја граде соли.
Амфотерна својства испољавају елементи који се налазе на граници између метала и неметала у Периодном систему (метали и металоиди), као и њихови оксиди и хидроксиди.
Амфотерни метали: берилијум (\(\text{Be}\)), цинк (\(\text{Zn}\)), алуминијум (\(\text{Al}\)), калај (\(\text{Sn}\)), олово (\(\text{Pb}\)) и хром (\(\text{Cr}\)).
Опште реакције амфотерних супстанци са киселинама и базама:
- \(\text{метал} + \text{киселина} \longrightarrow \text{со} + \text{H}_2\)
- \(\text{метал} + \text{база} \longrightarrow \text{со} + \text{H}_2\)
- \(\text{оксид / хидроксид} + \text{киселина} \longrightarrow \text{со} + \text{H}_2\text{O}\)
- \(\text{оксид / хидроксид} + \text{база} \longrightarrow \text{со} + \text{H}_2\text{O}\)
Који од наведених метала показују амфотерна својства: \(\text{Na}\), \(\text{Zn}\), \(\text{Ca}\), \(\text{Al}\), \(\text{K}\)?
Амфотерна својства од наведених метала показују \(\text{Zn}\) (цинк) и \(\text{Al}\) (алуминијум), док су \(\text{Na}\), \(\text{Ca}\) и \(\text{K}\) изразити метали који граде искључиво базна једињења.
Код амфотерних хидроксида се, у зависности од тога да ли реагују са киселином или базом, раскидају различите хемијске везе унутар молекула:
- Базна својства (реакција са киселинама): раскида се веза између атома метала и кисеоника (\(\text{M}-\text{O}\)). Хидроксид се записује у основном облику: \[ \text{Zn(OH)}_2 + \text{H}_2\text{SO}_4 \longrightarrow \underset{\text{цинк-сулфат}}{\text{ZnSO}_4} + 2\text{H}_2\text{O} \]
- Кисела својства (реакција са базама): раскида се веза између атома кисеоника и водоника (\(\text{O}-\text{H}\)). Хидроксид се записује у киселинском облику: \[ \text{H}_2\text{ZnO}_2 + 2\text{NaOH} \longrightarrow \underset{\text{натријум-цинкат}}{\text{Na}_2\text{ZnO}_2} + 2\text{H}_2\text{O} \]
Соли попут натријум-цинката настају жарењем реакционе смеше на високој температури. У воденим растворима амфотерни хидроксиди са вишком јаке базе граде комплексне соли.
Због карактеристика хемијских веза, амфотерни хидроксиди се практично не растварају у води и из водених раствора се издвајају у виду талога.
Напишите једначину реакције цинк-хидроксида са хлороводоничном киселином (\(\text{HCl}\)).
У реакцији са киселином цинк-хидроксид испољава базна својства:
\[ \text{Zn(OH)}_2 + 2\text{HCl} \longrightarrow \text{ZnCl}_2 + 2\text{H}_2\text{O} \]
При писању реакција са јаким базама формуле амфотерних хидроксида се преводе у киселински облик.
Алуминијум-хидроксид у киселинском облику може бити:
- Орто-облик: \(\text{Al(OH)}_3 \equiv \text{H}_3\text{AlO}_3\) (ортоалуминијумова киселина)
- Мета-облик (губитком молекула воде): \(\text{H}_3\text{AlO}_3 - \text{H}_2\text{O} \equiv \text{HAlO}_2\) (метаалуминијумова киселина)
| Амфотерни хидроксид | Основни облик | Киселински облик |
|---|---|---|
| Берилијум-хидроксид | \(\text{Be(OH)}_2\) | \(\text{H}_2\text{BeO}_2\) |
| Алуминијум-хидроксид | \(\text{Al(OH)}_3\) | \(\text{HAlO}_2\) |
| Цинк-хидроксид | \(\text{Zn(OH)}_2\) | \(\text{H}_2\text{ZnO}_2\) |
| Калај(II)-хидроксид | \(\text{Sn(OH)}_2\) | \(\text{H}_2\text{SnO}_2\) |
| Олово(II)-хидроксид | \(\text{Pb(OH)}_2\) | \(\text{H}_2\text{PbO}_2\) |
| Хром(III)-хидроксид | \(\text{Cr(OH)}_3\) | \(\text{HCrO}_2\) |
Поједини амфотерни хидроксиди нису стабилни при обичним условима, па је број познатих амфотерних оксида већи од броја одговарајућих хидроксида (нпр. \(\text{MnO}_2\) постоји, док \(\text{Mn(OH)}_4\) не постоји).
Како гласи киселински облик калај(II)-хидроксида и како се зове со коју гради са калијум-хидроксидом?
Киселински облик је \(\text{H}_2\text{SnO}_2\), а со која настаје реакцијом са \(\text{KOH}\) је калијум-станит (\(\text{K}_2\text{SnO}_2\)).
Задаци за вежбање
Лаки ниво: Дефинишите шта су амфотерни хидроксиди и наведите три метала чији хидроксиди показују амфотерна својства.
Амфотерни хидроксиди су хидроксиди који могу реаговати и са киселинама и са базама градећи соли и воду.
Три примера метала: берилијум (\(\text{Be}\)), цинк (\(\text{Zn}\)) и алуминијум (\(\text{Al}\)) (такође \(\text{Sn}\), \(\text{Pb}\), \(\text{Cr}\)).
Три примера метала: берилијум (\(\text{Be}\)), цинк (\(\text{Zn}\)) и алуминијум (\(\text{Al}\)) (такође \(\text{Sn}\), \(\text{Pb}\), \(\text{Cr}\)).
Средњи ниво: Напишите формуле киселинских облика следећих амфотерних хидроксида:
- \(\text{Be(OH)}_2\)
- \(\text{Pb(OH)}_2\)
- \(\text{Cr(OH)}_3\) (мета-облик)
- \(\text{H}_2\text{BeO}_2\)
- \(\text{H}_2\text{PbO}_2\)
- \(\text{HCrO}_2\)
Тешки ниво: Илуструјте амфотерност берилијум-хидроксида (\(\text{Be(OH)}_2\)) писањем једначина реакција са:
- азотном киселином (\(\text{HNO}_3\))
- калијум-хидроксидом (\(\text{KOH}\)) при жарењу
- Као база (основни облик): \[ \text{Be(OH)}_2 + 2\text{HNO}_3 \longrightarrow \text{Be(NO}_3)_2 + 2\text{H}_2\text{O} \] (настаје со берилијум-нитрат и вода)
- Као киселина (киселински облик \(\text{H}_2\text{BeO}_2\)): \[ \text{H}_2\text{BeO}_2 + 2\text{KOH} \longrightarrow \text{K}_2\text{BeO}_2 + 2\text{H}_2\text{O} \] (настаје со калијум-берилат и вода)
