Термін «гідроксиди» діє до групи неорганічних сполук, які складаються з двох твердих частин: катіону металу, наприклад натрію [Na +], і гідроксид-аніону [OH -] . Число наявних у молекулі гідроксильних груп дорівнює валентності металу, після чого він має валентність –I.
Амфотеризм
Амфотеризм – це різновид хімічного гермафродитизму, який передбачає, що все, що є амфотерним, може бути пов’язане з проявом ознак протилежної сторони, що в даному випадку означає реакцію даної речовини як з кислотами, так і з основами. Це означає, що такий гідроксид, потрапивши в середовище сильної основи, буде реагувати подібно до кислоти. Продуктом цієї реакції буде відповідна сила, кислотний радикал, який утвориться з амфотерного гідроксиду. З іншого боку, якщо сполука піддається реакції в сильному кислому середовищі, вона буде поводитися як основа. Така реакція буде спрямована на утворення сполуки солі, де катіон буде металом, що походить із застосованого гідроксиду.
Приклади амфотерних гідроксидів
Найбільш поширеними амфотерними гідроксидами єоксид алюмінію , цинку , гідроксид хрому (III) і гідроксид міді (II). Однак їх знайшло більше, наприклад, гідроксид берилію, гідроксид свинцю або гідроксид сурми. Всупереч тенденції, такі сполуки не є кристалічними. Вони індивідуальні колоїдні відкладення, які дуже мало розчинні у водія.
Реакції амфотерних гідроксидів
Завдяки своїй природі обговорювані сполуки реагують як із сильними кислотами, так і з основами. Загальні позначення:
- Амфотерний гідроксид + кислота → сіль + вода
- Амфотерний гідроксид + основа → гідроксокомплекс (сіль)
В усіх випадках продуктами реакції є солі, але в реакції з основами вони є комплексами, де аніон містить метал, який також від гідроксиду. Приклади реакцій гідроксиду алюмінію:
- Al(OH) 3 + 3 HCl → AlCl 3 + 3H 2 O
- Al(OH) 3 + NaOH → Na[Al (OH) 4]
Як розпізнати, чи є гідроксиди амфотерними?
Найпростіше знайти такі сполуки в динамічній системі за зв’язком між природою оксидів і їх положенням у таблиці. Кислотні властивості оксидів зростають злива направо, тому особливо перша група має тенденції до основи і утворює такі оксиди, а продуктами реакції з водою є основні гідроксиди. На крайньому правому боці, крім дорогоцінних газів, входять деякі елементи, які орієнтовані на кислотні оксиди. Оскільки оксиди і, отже, амфотерніксиди гідродемонструють деякі властивості кожного з них, ми можемо очікувати, що знайдемо їх десь у групах, розташованих між ними. Слід зазначити, що в амфотерних оксидах частки основних і кислотних ознак подібні.
Зміна характеру оксидів у різних періодах
Починаючи з групи 1: натрій у реакції з водою утворює сильну основу, потім як магній, що знаходиться в наступній групі (2), при реакції з водою також утворює основний гідроксид, який, однак, не такий сильний – це утворюється про те, що вищу частину кислотних властивостей Mg залежно від Na. Іншим елементом з групи 13 є алюміній, який демонструє ще інші властивості: при контакті з водою його оксид утворює гідроксид, який є дуже слабкою основою, але він також реагує з сильними основами за тим же механізмом, що й типи кислоти. До 14 групи входять такі елементи, як кремній, оксид якого реагує тільки з основами, що означає, що його кислотні властивості переважають над основними. Для порівняння, у сполуках кисню та алюмінію частки цих властивостей дуже схожі, що дозволяє модифікувати та регулювати свою реакцію на поточне середовище. Подібно в групах 15 і 16, де, наприклад, фосфор утворює кислотні оксиди і ви демонструє дуже низьку кількість основних властивостей, а наступний елемент (сірка) їх практично не має.
Зміна характеру оксидів у різних групах
Розташування елемента достатньої групи також вказує на його електронегативність, яка зростає разом із спадними періодами. Щоб дати загальний огляд, неметалічний бор утворює оксид кислотного характеру, тоді як алюміній, розташований під ним, здатний реагувати як із сильними основами, так і з сильними кислотами, а наступні елементи галію, індію та талію також виробляють більш основні оксиди залежно від тенденції сили металевого характеру. Оксид талію (Tl 2 O) вже повністю основний, і його частка кислотних властивостей незначна в реакції.
Чи впливає електронегативність на характер сполук кисню?
Якщо ми подімося на амфотерні оксиди, то легко помітимо, що різниця в елементах електронегативності, з яких вони складаються, коливається близько 1,4–2,0, а частки поляризованих та іонних ковалентних зв’язків подібні. На практиці амфотерність сполуки виникають шляхом електролітичної дисоціації, і для такої подібної електронегативності між металом і киснем, а також для зв’язку гідроксильної групи ми можемо мати два окремих шляхи, аналогічні дисоціації сильна основа і кислота. Це означає, що в кислому середовищі вони дисоціюють на катіон металу та аніони ОН – , а якщо середовище основне, то на аніон металу MOn n- і катіони Н 3 О + .
Чи є ступінь окиснення на амфотерію?
Залежність між ступенем окислення елементів і його характером зростає в бікокислотності. Це означає, що чим нижчий ступінь окислення, тим вище ваша кількість елементів до лужності. Для багатовалентних речовин, таких як хром або марганець, можна спостерігати характер, орієнтований в обох напрямках. Марганець з можливими валентностями II, III, IV, V, VI і VII демонструє широкий діапазон часток влади. Середня валентність (IV) про амфотеризм, нижчі валентності демонструють основний характер, тоді як вищі демонструють все більший вміст кислотного характеру. Таким чином, оксид марганцю сьомого ступеня окислення при реакції з водою утворює досить сильну кислоту (HMnO 4 ). Для порівняння, давайте поглянемо на оксиди марганцю та міді (входять до однієї групи): оксид міді – CuO – розташований прямо до марганцю, демонструє сильніший кислотний характер. Але остання марганець має тенденцію до зміни частки індивідуальних властивостей, тож при III ступені окислення (Mn 2 O 3 ) його кислотність наближена до CuO.