O termo 'hidróxidos' refere-se ao grupo de compostos não orgânicos que consistem em duas partes sólidas: um cátion de metal, por exemplo sódio [Na +], e um ânion hidróxido [OH -] . O número de grupos hidroxila existentes na molécula é igual à valência do metal, pois ele próprio possui a valência –I.
Anfoterismo
O anfoterismo é uma espécie de hermafroditismo químico, o que implica que tudo o que é anfotérico pode estar associado à demonstração de características do lado oposto, que neste caso significa a reação de uma determinada substância tanto com ácidos quanto com bases. Isso significa que esse hidróxido, quando colocado no ambiente de uma base forte, reagirá de maneira semelhante a um ácido. O produto dessa reação será o sal apropriado cujo radical ácido virá de um hidróxido anfótero. Por outro lado, se o composto for submetido a uma reação em um ambiente fortemente ácido, ele se comportará como uma base. Tal reação terá como objetivo produzir um composto de sal onde o cátion será um metal proveniente do hidróxido aplicado.
Exemplos de hidróxidos anfóteros
Os hidróxidos anfóteros mais comuns são hidróxido de alumínio, hidróxido de zinco, hidróxido de cromo(III) e hidróxido de cobre(II). Existem, no entanto, muitos mais deles, por exemplo, hidróxido de berílio, hidróxido de chumbo ou hidróxido de antimônio. Ao contrário da tendência, tais compostos não são cristalinos. Eles formam depósitos coloidais que são ligeiramente solúveis em água.
As reações dos hidróxidos anfóteros
Devido à sua natureza, os compostos discutidos apresentam reações tanto com ácidos quanto com bases fortes. Notação geral:
- Hidróxido anfótero + ácido → sal + água
- Hidróxido anfotérico + base → hidroxicomplexo (sal)
Em ambos os casos, os produtos da reação são sais, mas na reação com bases são complexos onde o ânion também inclui um metal que se origina do hidróxido. Exemplos de reações de hidróxido de alumínio:
- Al(OH) 3 + 3 HCl → AlCl 3 + 3H 2 O
- Al(OH) 3 + NaOH → Na[Al (OH) 4]
Como reconhecer se os hidróxidos são anfóteros?
A maneira mais fácil de localizar tais compostos na tabela periódica é pela relação entre a natureza dos óxidos e sua posição na tabela. As propriedades ácidas dos óxidos aumentam da esquerda para a direita, então especialmente o primeiro grupo tem tendências de uma base e produz tais óxidos, e os produtos da reação com a água são hidróxidos básicos. No extremo direito, com exceção dos gases preciosos, o período inclui certos elementos que são orientados a óxidos ácidos. Como os óxidos e, conseqüentemente, os hidróxidos anfóteros apresentam algumas das propriedades de cada um deles, podemos esperar encontrá-los em algum lugar dos grupos localizados no meio. Devemos indicar que as participações das características básicas e ácidas em óxidos anfóteros são semelhantes.
Mudança no caráter de óxidos em diferentes períodos
Começando com o grupo 1: o sódio em reação com a água produz uma base forte, enquanto o magnésio, localizado no próximo grupo (2), ao reagir com a água também produz um hidróxido básico que não é, porém, tão forte – isso prova um pouco maior parte das propriedades ácidas do Mg em comparação com o Na. Outro elemento, do grupo 13, é o alumínio, que apresenta propriedades ainda diferentes: quando em contato com a água, seu óxido produz um hidróxido que é uma base muito fraca, mas também reage com bases fortes no mesmo mecanismo dos ácidos típicos. O grupo 14 inclui elementos como o silício, cujo óxido só reage com bases, o que significa que suas propriedades ácidas prevalecem sobre as propriedades básicas. Para comparar, no composto de oxigênio e alumínio, as participações dessas propriedades são muito semelhantes, o que permite modificar e ajustar sua reação ao ambiente atual. É semelhante nos grupos 15 e 16, onde o fósforo, por exemplo, produz óxidos ácidos e apresenta uma parcela muito baixa de propriedades básicas, enquanto o próximo elemento (enxofre) praticamente não possui nenhuma delas.
Mudança no caráter de óxidos em diferentes grupos
A localização de um elemento em relação ao grupo também indica sua eletronegatividade, que cresce junto com os períodos de declínio. Para dar uma visão geral, o boro não metálico forma um óxido de caráter ácido, enquanto o alumínio, localizado abaixo, é capaz de reagir tanto com bases fortes quanto com ácidos fortes, e os elementos subseqüentes de gálio, índio e tálio também produzem sempre- óxidos mais básicos de acordo com a tendência da força de caráter metálico. O óxido de tálio (Tl 2 O) já é completamente básico e sua parcela de propriedades ácidas é insignificante em uma reação.
A eletronegatividade afeta o caráter dos compostos de oxigênio?
Se dermos uma olhada nos óxidos anfóteros, perceberemos facilmente que a diferença na eletronegatividade dos elementos que os compõem oscila em torno de 1,4–2,0, e as participações das ligações covalentes polarizadas e iônicas são semelhantes. Na prática, o anfoterismo de um composto é determinado pelo caminho da dissociação eletrolítica, e para uma eletronegatividade tão semelhante entre um metal e oxigênio quanto para a ligação do grupo hidroxila, podemos ter dois caminhos separados sendo análogo à dissociação de um base forte e ácido. Isso significa que, em um ambiente ácido, eles se dissociam em um cátion metálico e ânions OH – , e se o ambiente for básico, então em um ânion metálico MOn n- e cátions H 3 O + .
O estado de oxidação afeta o anfoterismo?
A dependência entre o estado de oxidação de um elemento e seu caráter aumenta em direção à acidez. Isso implica que quanto menor o estado de oxidação, maior a tendência do elemento à alcalinidade. Para substâncias multivalentes como cromo ou manganês, é possível observar um caráter orientado em ambos os sentidos. O manganês, com as possíveis valências de II, III, IV, V, VI e VII, apresenta uma ampla gama de participações de propriedades. A valência média (IV) sugere anfoterismo, as valências mais baixas mostram o caráter básico, enquanto as mais altas mostram uma parcela cada vez maior do caráter ácido. Assim, o óxido de manganês no sétimo estado de oxidação, em reação com a água, produzirá um ácido bastante forte (HMnO 4 ). Para comparação, vejamos os óxidos de manganês e de cobre (incluídos no mesmo grupo): o óxido de cobre – CuO – localizado logo ao manganês, apresenta um caráter ácido mais forte. No entanto, como o manganês tende a alterar a participação das propriedades individuais, no estado de oxidação III (Mn 2 O 3 ) sua acidez já está próxima do CuO.