Lí thuyết về Oxit lưỡng tính
I. Lí thuyết
1. Khái niệm
- Những oxit kim loại có khả năng tạo muối khi tác dụng với axit (hoặc oxit axit) cũng như khi tác dụng với bazơ (hoặc oxit bazơ) gọi là oxit lưỡng tính.
- Thường gặp là các oxit: ZnO, Al2O3, Fe2O3, Cr2O3, SnO, PbO, SnO2, PbO2, MnO2,…
Ví dụ: Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O
Al2O3 + 6NaOH + 3H2O → 2Na3[Al(OH)6]
- Tính hai mặt này không phải thể hiện như nhau đối với mọi oxit lưỡng tính, tùy theo nguyên tố kết hợp mà thể hiện ở mức độ khác nhau. Ví dụ: ZnO dễ tan trong axit cũng như trong dung dịch kiềm; Fe2O3 có tính bazơ trội hơn nên dễ tan trong axit, tính axit chỉ thể hiện khi tác dụng với kiềm ở nhiệt độ cao nhưng với SnO2 thể hiện tính axit cao hơn tính bazơ.
2. Vai trò
Các oxit lưỡng tính đóng vai trò quan trọng trong nhiều quá trình và ứng dụng khác nhau. Dưới đây là một số vai trò chính của các oxit lưỡng tính:
- Tác nhân trung hòa: Các oxit lưỡng tính có khả năng tương tác với cả axit và bazơ, làm cho chúng trở thành tác nhân trung hòa. Khi tác dụng với axit, chúng tạo ra muối và nước, còn khi tác dụng với bazơ, chúng tạo ra muối và nước hoặc muối và hidroxit. Vai trò này giúp cân bằng pH trong các hệ thống hóa học.
- Chất xúc tác: Một số oxit lưỡng tính được sử dụng làm chất xúc tác trong các quá trình hóa học. Chúng có khả năng tăng tốc các phản ứng hóa học và giúp điều chỉnh quá trình tạo muối và ester. Ví dụ, oxit nhôm (Al2O3) thường được sử dụng trong quá trình craông dầu và quá trình sản xuất chất xúc tác.
- Vật liệu điện tử: Một số oxit lưỡng tính có tính chất dẫn điện, làm cho chúng trở thành vật liệu quan trọng trong công nghệ điện tử. Ví dụ, ôxit kẽm (ZnO) và ôxit thiếc (SnO2) được sử dụng trong các ứng dụng như các linh kiện điện tử, màn hình LCD, vi mạch và cảm biến.
- Vật liệu chống ăn mòn: Một số oxit lưỡng tính có khả năng chống ăn mòn và bảo vệ bề mặt kim loại khỏi sự tác động của môi trường ăn mòn. Chúng được sử dụng để phủ lớp bảo vệ trên các vật liệu kim loại như thép và nhôm, giúp gia tăng tuổi thọ và khả năng chống ăn mòn.
- Vật liệu chất lưu: Một số oxit lưỡng tính có khả năng hấp thụ và giải phóng nước, làm cho chúng trở thành vật liệu chất lưu hiệu quả. Chúng được sử dụng trong quá trình hấp thụ và tái tạo nước trong các ứng dụng như máy làm đá, máy lọc không khí và các hệ thống xử lý nước.
- Vật liệu xây dựng: Một số oxit lưỡng tính có tính chất cơ học và kháng thời tiết tốt, làm cho chúng trở thành vật liệu xây dựng phổ biến. Ví dụ, ôxit nhôm (Al2O3) và ôxit sắt (Fe2O3) được sử dụng trong việc sản xuất gạch, ngói, sơn và sơn chống cháy.
3. Mở rộng
=> các hydroxit lưỡng tính: Al(OH)3, Zn(OH)2, Sn(OH)2, Pb(OH)2, Be(OH)2, Cr(OH)3 ..
=> các oxit lưỡng tính: Al2O3, ZnO, SnO, PbO, BeO, Cr2O3 ...
=> Các muối mà gốc axit còn chứa H có khả năng phân ly ra H+ của đa axit yếu: HCO3- , HPO42-, H2PO4- , HS- , HSO3- (NaHCO3, NaHS....)
=> lưỡng tính 2 thành phần, thường tạo bởi cation của bazơ yếu + anion của axit yếu:
(NH4)2CO3, HCOONH4,.. .
CHÚ Ý:
*H3PO3 là axit 2 nấc, H3PO2 là axit 1 nấc, este, kim loại không phải chất lưỡng tính.
*Chất tác dụng cả với HCl và NaOH chưa chắc là chất lưỡng tính
Ví dụ:, ESTE, Al,Zn đều tác dụng NaOH và HCl nhưng không phải chất lưỡng tính
Cu(OH)2 còn nhiều tranh cãi và mâu thuẫn nên không được xem đây là chất lưỡng tính.
II. Bài tập vận dụng
Câu 1. Dãy oxit nào sau đây vừa tác dụng với nước, vừa tác dụng với dung dịch bazơ
A. CaO, CuO
B. CO, Na2O.
C. CO2, SO2
D. P2O5, MgO
Đáp án C
Chất vừa tác dụng được với nước, vừa tác dụng được với dung dịch bazơ là oxit axit
=> CO2; SO2thỏa mãn
Câu 2. Dãy chất sau đây chỉ gồm các oxit:
A. MgO, Ba(OH)2, CaSO4, HCl.
B. MgO, CaO, CuO, FeO.
C. SO2, CO2, NaOH, CaSO4.
D. CaO, Ba(OH)2, MgSO4, BaO.
Đáp án B
A. Chỉ có MgO là oxit
B. đúng
C. Chỉ có SO2, CO2 là oxit
D. Chỉ có CaO, BaO là oxit
Câu 3. Oxit lưỡng tính là:
A. Những oxit tác dụng với dung dịch axit tạo thành muối và nước.
B. Những oxit tác dụng với dung dịch bazơ và tác dụng với dung dịch axit tạo thành muối và nước.
C. Những oxit tác dụng với dung dịch bazơ tạo thành muối và nước.
D. Những oxit chỉ tác dụng được với muối.
Đáp án B
Oxit lưỡng tính là: Những oxit tác dụng với dung dịch bazơ và tác dụng với dung dịch axit tạo thành muối và nước.
Câu 4. Oxit nào dưới đây thuộc loại oxit lưỡng tính?
A. Na2O
B. K2O
C. CrO3
D. Cr2O3
Đáp án D
CrO3 là oxit axit
Na2O, K2O là oxi bazo
Cr2O3 là oxit lưỡng tính
Câu 5. Dãy chất nào sau đây vừa tác dụng với dung dịch NaOH vừa tác dụng với dung dịch HCl?
A. Al(OH)3, Zn(OH)2, Sn(OH)2.
B. Al(OH)3, Zn(OH)2, Fe(OH)2.
C. Cu(OH)2, Zn(OH)2, Sn(OH)2.
D. Zn(OH)2, Sn(OH)2, Mg(OH)2.
Đáp án A
Dãy chất vừa tác dụng với dung dịch NaOH vừa tác dụng với dung dịch HCl là: Al(OH)3, Zn(OH)2, Sn(OH)2.
Phương trình phản ứng minh họa
Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O
Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O
Zn(OH)2 + 2NaOH → Na2ZnO2 + 2H2O
Zn(OH)2 + 2HCl → ZnCl2 + H2O
Sn(OH)2 + 2 NaOH → Na2SnO2 + 2 H2O
Sn(OH)2 + 2 HCl → SnCl2 + 2 H2O
Câu 6. Các oxit của crom: (a) Cr2O3, (b) CrO, (c) CrO3. Oxit axit, oxit bazơ, oxit lưỡng tính có thứ tự là
A. b, a, c
B. c, b, a
C. c, a, b
D. a, b, c
Đáp án B
Xem thêm các dạng bài tập Hóa học hay khác:
Lí thuyết về Glucozơ ( 2024) chi tiết nhất
Lí thuyết về danh pháp Este - Lipit (2024) chi tiết nhất
Lí thuyết về Este (2024) chi tiết nhất
Lý thuyết cấu tạo chất (2024) hay, chi tiết nhất
Lí thuyết về kim loại Nhôm (2024) chi tiết nhất
