De term 'hydroxiden' verwijst naar de groep niet-organische verbindingen die bestaat uit twee vaste delen: een kation van metaal, bijvoorbeeld natrium [Na +], en een hydroxide-anion [OH -] . Het aantal hydroxylgroepen in het molecuul is gelijk aan de valentie van het metaal, aangezien het zelf de valentie –I heeft.
Amfoterisme
Amfoterisme is een soort chemisch hermafroditisme, wat inhoudt dat alles wat amfoteer is, kan worden geassocieerd met de demonstratie van kenmerken van de andere kant, wat in dit geval betekent de reactie van een bepaalde stof zowel met zuren als met basen. Dit betekent dat zo’n hydroxide, wanneer het in de omgeving van een sterke base wordt gebracht, op dezelfde manier zal reageren als een zuur. Het product van die reactie zal het juiste zout zijn waarvan het zure radicaal afkomstig zal zijn van een amfoteer hydroxide. Aan de andere kant, als de verbinding wordt onderworpen aan een reactie in een sterk zure omgeving, zal deze zich gedragen als een base. Een dergelijke reactie zal gericht zijn op het produceren van een zoutverbinding waarbij het kation een metaal zal zijn dat afkomstig is van het toegepaste hydroxide.
Voorbeelden van amfotere hydroxiden
De meest voorkomende amfotere hydroxiden zijn aluminiumhydroxide , zinkhydroxide, chroom(III)hydroxide en koper(II)hydroxide. Er zijn er echter veel meer, bijvoorbeeld berylliumhydroxide, loodhydroxide of antimoonhydroxide. In tegenstelling tot de neiging zijn dergelijke verbindingen niet kristallijn. Ze vormen colloïdale afzettingen die zeer slecht oplosbaar zijn in water.
De reacties van amfotere hydroxiden
Vanwege hun aard vertonen de besproken verbindingen reacties met zowel sterke zuren als basen. Algemene notatie:
- Amfoteer hydroxide + zuur → zout + water
- Amfoteer hydroxide + base → hydroxo-complex (zout)
In beide gevallen zijn de reactieproducten zouten, maar bij de reactie met basen zijn het complexen waarbij het anion ook een metaal bevat dat afkomstig is van het hydroxide. Voorbeeldreacties van aluminiumhydroxide:
- Al(OH) 3 + 3 HCl → AlCl 3 + 3H 2 O
- Al(OH) 3 + NaOH → Na[Al (OH) 4]
Hoe te herkennen of hydroxiden amfoteer zijn?
De eenvoudigste manier om dergelijke verbindingen in het periodiek systeem te lokaliseren, is door de relatie tussen de aard van oxiden en hun positie in het systeem. De zure eigenschappen van oxiden nemen van links naar rechts toe, dus vooral de eerste groep heeft neigingen tot een base en produceert dergelijke oxiden, en de producten van de reactie met water zijn basische hydroxiden. Aan de uiterst rechtse kant, behalve de kostbare gassen, bevat de periode bepaalde elementen die gericht zijn op zure oxiden. Aangezien oxiden, en bijgevolg amfotere hydroxiden, enkele van de eigenschappen van elk van hen vertonen, kunnen we verwachten dat we ze ergens in de tussenliggende groepen zullen vinden. We moeten aangeven dat de aandelen van de basische en zure kenmerken in amfotere oxiden vergelijkbaar zijn.
Verandering in het karakter van oxiden in verschillende perioden
Beginnend met groep 1: natrium produceert in reactie met water een sterke base, terwijl magnesium, dat zich in de volgende groep (2) bevindt, bij reactie met water ook een basisch hydroxide produceert dat echter niet zo sterk is – dit blijkt een iets hoger aandeel van de zure eigenschappen van Mg in vergelijking met Na. Een ander element, uit groep 13, is aluminium, dat nog andere eigenschappen vertoont: wanneer het in contact komt met water, produceert zijn oxide een hydroxide dat een zeer zwakke base is, maar het reageert ook met sterke basen in hetzelfde mechanisme als typische zuren. Groep 14 bevat elementen zoals silicium, waarvan het oxide alleen reageert met basen, wat betekent dat de zure eigenschappen prevaleren boven de basiseigenschappen. Ter vergelijking: in de verbinding van zuurstof en aluminium zijn de aandelen van deze eigenschappen erg vergelijkbaar, waardoor het zijn reactie kan wijzigen en aanpassen aan de huidige omgeving. Het is vergelijkbaar in de groepen 15 en 16, waar bijvoorbeeld fosfor zure oxiden produceert en een zeer laag aandeel basische eigenschappen vertoont, terwijl het volgende element (zwavel) er vrijwel geen heeft. 
Verandering in het karakter van oxiden in verschillende groepen
De locatie van een element ten opzichte van de groep geeft ook de elektronegativiteit aan, die meegroeit met de dalende perioden. Om een overzicht te geven: het niet-metallische boor vormt een oxide met een zuur karakter, terwijl aluminium, dat zich eronder bevindt, in staat is te reageren met zowel sterke basen als sterke zuren, en de daaropvolgende elementen gallium, indium en thallium produceren ook altijd- meer basische oxiden in overeenstemming met de neiging van de kracht van metallisch karakter. Thalliumoxide (Tl 2 O) is al volledig basisch en zijn aandeel in de zure eigenschappen is verwaarloosbaar in een reactie.
Heeft elektronegativiteit invloed op het karakter van zuurstofverbindingen?
Als we naar de amfotere oxiden kijken, zullen we gemakkelijk opmerken dat het verschil in de elektronegativiteit van de elementen waaruit ze zijn samengesteld schommelt rond 1,4–2,0, en dat de aandelen van de gepolariseerde en ionische covalente bindingen vergelijkbaar zijn. In de praktijk wordt het amfoterisme van een verbinding bepaald door het pad van elektrolytische dissociatie, en voor zo’n vergelijkbare elektronegativiteit tussen een metaal en zuurstof en voor de hydroxylgroepbinding kunnen we twee afzonderlijke paden hebben die analoog zijn aan de dissociatie van een sterke base en zuur. Dit betekent dat ze in een zure omgeving dissociëren in een metaalkation en OH – anionen, en als de omgeving basisch is, dan in een metaalanion MOn n- en H 3 O + kationen.
Heeft de oxidatietoestand invloed op het amfoterisme?
De afhankelijkheid tussen de oxidatietoestand van een element en zijn karakter neemt toe naar zuurgraad. Dit houdt in dat hoe lager de oxidatietoestand, hoe hoger de neiging van het element tot alkaliteit is. Voor meerwaardige stoffen zoals chroom of mangaan is het mogelijk om op beide manieren een karaktergericht waar te nemen. Het mangaan, met de mogelijke valenties van II, III, IV, V, VI en VII, vertoont een breed scala aan eigenschappen. De middelste valentie (IV) suggereert amfoterisme, lagere valenties tonen het basiskarakter, terwijl de hogere een steeds groter aandeel van het zure karakter vertonen. Zo zal het mangaanoxide in de zevende oxidatietoestand, in reactie met water, een behoorlijk sterk zuur produceren (HMnO 4 ). Laten we ter vergelijking eens kijken naar de mangaan- en koperoxiden (behorend tot dezelfde groep): koperoxide – CuO – direct naast mangaan gelegen, vertoont een sterker zuur karakter. Aangezien mangaan echter de neiging heeft om het aandeel van individuele eigenschappen te veranderen, ligt de zuurgraad bij oxidatietoestand III (Mn 2 O 3 ) al dicht bij CuO.
