Hidróxidos anfóteros

El término 'hidróxidos' se refiere al grupo de compuestos no orgánicos que constan de dos partes sólidas: un catión de metal, por ejemplo sodio [Na +], y un anión hidróxido [OH -] . El número de grupos hidroxilo existentes en la molécula es igual a la valencia del metal, ya que él mismo tiene la valencia –I.

Publicado: 21-11-2022

anfoterismo

El anfoterismo es una especie de hermafroditismo químico, lo que implica que cualquier cosa que sea anfótera puede asociarse con la manifestación de características del lado opuesto, lo que en este caso significa la reacción de una sustancia dada tanto con ácidos como con bases. Esto significa que dicho hidróxido, cuando se pone en el entorno de una base fuerte, reaccionará de manera similar a un ácido. El producto de esa reacción será la sal apropiada cuyo radical ácido provendrá de un hidróxido anfótero. Por otro lado, si el compuesto se somete a una reacción en un ambiente fuertemente ácido, se comportará como una base. Tal reacción apuntará a producir un compuesto de sal donde el catión será un metal procedente del hidróxido aplicado.

Ejemplos de hidróxidos anfóteros

Los hidróxidos anfóteros más comunes son el hidróxido de aluminio, el hidróxido de zinc, el hidróxido de cromo (III) y el hidróxido de cobre (II). Sin embargo, hay muchos más, por ejemplo, hidróxido de berilio, hidróxido de plomo o hidróxido de antimonio. Contrariamente a la tendencia, tales compuestos no son cristalinos. Forman depósitos coloidales que son muy poco solubles en agua.

Las reacciones de los hidróxidos anfóteros.

Debido a su naturaleza, los compuestos discutidos muestran reacciones tanto con ácidos fuertes como con bases. Notación general:

  1. Hidróxido anfótero + ácido → sal + agua
  2. Hidróxido anfótero + base → hidroxo-complejo (sal)

En ambos casos los productos de reacción son sales, pero en la reacción con bases son complejos donde el anión también incluye un metal que proviene del hidróxido. Ejemplos de reacciones de hidróxido de aluminio:

  1. Al(OH) 3 + 3 HCl → AlCl 3 + 3H 2 O
  2. Al(OH) 3 + NaOH → Na[Al(OH) 4]

¿Cómo reconocer si los hidróxidos son anfóteros?

La forma más fácil de ubicar tales compuestos en la tabla periódica es por la relación entre la naturaleza de los óxidos y su posición en la tabla. Las propiedades ácidas de los óxidos aumentan de izquierda a derecha, por lo que especialmente el primer grupo tiene tendencias de una base y produce tales óxidos, y los productos de la reacción con agua son hidróxidos básicos. En el extremo derecho, a excepción de los gases preciosos, el período incluye ciertos elementos que están orientados a óxidos ácidos. Dado que los óxidos, y en consecuencia los hidróxidos anfóteros, muestran algunas de las propiedades de cada uno de ellos, podemos esperar encontrarlos en algún lugar de los grupos ubicados en el medio. Debemos indicar que las proporciones de las características básicas y ácidas en los óxidos anfóteros son similares.

Cambio en el carácter de los óxidos en diferentes períodos.

Comenzando con el grupo 1: el sodio en reacción con el agua produce una base fuerte, mientras que el magnesio, ubicado en el siguiente grupo (2), al reaccionar con el agua también produce un hidróxido básico que, sin embargo, no es tan fuerte; parte de las propiedades ácidas del Mg en comparación con el Na. Otro elemento, del grupo 13, es el aluminio, que muestra propiedades todavía diferentes: cuando entra en contacto con el agua, su óxido produce un hidróxido que es una base muy débil, pero también reacciona con bases fuertes en el mismo mecanismo que los ácidos típicos. El grupo 14 incluye elementos como el silicio, cuyo óxido solo reacciona con bases, lo que significa que sus propiedades ácidas prevalecen sobre las básicas. Para comparar, en el compuesto de oxígeno y aluminio, las proporciones de estas propiedades son muy similares, lo que le permite modificar y ajustar su reacción al entorno actual. Es similar en los grupos 15 y 16, donde el fósforo, por ejemplo, produce óxidos ácidos y muestra una proporción muy baja de propiedades básicas, mientras que el siguiente elemento (azufre) no tiene prácticamente ninguna de ellas.

Cambio en el carácter de los óxidos en diferentes grupos.

La ubicación de un elemento en relación con el grupo también indica su electronegatividad, que crece junto con los períodos decrecientes. Para dar una visión general, el boro no metálico forma un óxido que tiene un carácter ácido, mientras que el aluminio, ubicado debajo, es capaz de reaccionar tanto con bases fuertes como con ácidos fuertes, y los elementos posteriores de galio, indio y talio también producen siempre- óxidos más básicos en línea con la tendencia de la fuerza de carácter metálico. El óxido de talio (Tl 2 O) ya es completamente básico, y su parte de propiedades ácidas es insignificante en una reacción.

¿La electronegatividad afecta el carácter de los compuestos de oxígeno?

Si echamos un vistazo a los óxidos anfóteros, notamos fácilmente que la diferencia en la electronegatividad de los elementos que los componen oscila alrededor de 1.4-2.0, y las proporciones de los enlaces covalentes iónicos y polarizados son similares. En la práctica, el anfoterismo de un compuesto está determinado por el camino de la disociación electrolítica, y para una electronegatividad tan similar entre un metal y el oxígeno como para el enlace del grupo hidroxilo, podemos tener dos caminos separados que son análogos a la disociación de un base fuerte y ácido. Esto significa que, en un ambiente ácido, se disocian en un catión metálico y aniones OH , y si el ambiente es básico, entonces en un anión metálico MOn n- y cationes H 3 O + .

¿El estado de oxidación afecta el anfoterismo?

La dependencia entre el estado de oxidación de un elemento y su carácter aumenta hacia la acidez. Esto implica que cuanto menor es el estado de oxidación, mayor es la tendencia del elemento a la alcalinidad. Para sustancias multivalentes como el cromo o el manganeso, es posible observar un carácter orientado en ambos sentidos. El manganeso, con las posibles valencias de II, III, IV, V, VI y VII, muestra una amplia gama de acciones de propiedades. La valencia media (IV) sugiere anfoterismo, las valencias inferiores muestran el carácter básico, mientras que las superiores muestran una proporción cada vez mayor del carácter ácido. Así, el óxido de manganeso en el séptimo estado de oxidación, en reacción con el agua, producirá un ácido bastante fuerte (HMnO 4 ). A modo de comparación, echemos un vistazo a los óxidos de manganeso y cobre (incluidos en el mismo grupo): el óxido de cobre – CuO – ubicado justo al manganeso, muestra un carácter ácido más fuerte. Sin embargo, dado que el manganeso tiende a cambiar la proporción de propiedades individuales, en el estado de oxidación III (Mn 2 O 3 ) su acidez ya es cercana a CuO.


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