Термін «гідроксиди» відноситься до групи неорганічних сполук, які складаються з двох твердих частин: катіону металу, наприклад натрію [Na +], і гідроксид-аніону [OH -] . Число наявних в молекулі гідроксильних груп дорівнює валентності металу, оскільки сам 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 сіль, кислотний радикал якої утвориться з амфотерного гідроксиду. З іншого боку, якщо сполука піддається реакції в сильно кислому середовищі, вона буде поводитися як основа. Така реакція буде спрямована на отримання сполуки солі, де катіон буде металом, що походить із застосованого гідроксиду.
Приклади амфотерних гідроксидів
Найбільш поширеними амфотерними гідроксидами є гідроксид алюмінію , гідроксид цинку , гідроксид хрому (III) і гідроксид міді (II). Однак їх набагато більше, наприклад, гідроксид берилію, гідроксид свинцю або гідроксид сурми. Всупереч тенденції, такі сполуки не є кристалічними. Вони утворюють колоїдні відкладення, які дуже мало розчинні у воді.
Реакції амфотерних гідроксидів
Завдяки своїй природі обговорювані сполуки реагують як з сильними кислотами, так і з основами. Загальні позначення:
- Амфотерний гідроксид + кислота → сіль + вода
- Амфотерний гідроксид + основа → гідроксокомплекс (сіль)
В обох випадках продуктами реакції є солі, але в реакції з основами вони є комплексами, де аніон також містить метал, який походить 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 періодичній системі за зв’язком між природою оксидів і їх положенням у таблиці. Кислотні властивості оксидів зростають зліва 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, період включає деякі елементи, які орієнтовані на кислотні оксиди. Оскільки оксиди і, отже, амфотерні гідроксиди демонструють 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 різні періоди
Починаючи з групи 1: натрій у реакції з водою утворює сильну основу, тоді як магній, що знаходиться в наступній групі (2), при реакції з водою також утворює основний гідроксид, який, однак, не такий сильний – це свідчить про дещо вищу частка кислотних властивостей Mg порівняно з 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 типові 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 сполукі 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 виявляє дуже низьку частку основних властивостей, а наступний елемент (сірка) їх практично не має. 
Зміна характеру оксидів у різних групах
Розташування елемента відносно 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 з сильними основами, так і з сильними кислотами, а наступні елементи галію, індія та талію також виробляють більш основні оксиди відповідають 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 подивимося на амфотерні оксиди, то легко помітимо, що різниця в електронегативності елементів, з яких вони складаються, коливається близько 1,4–2,0, а частки поляризованих та іонних ковалентних зв’язків подібні. На практиці амфотерність сполуки визначається 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 впливає ступінь окиснення на амфотерію?
Залежність між ступенем окислення елемента і його характером зростає в бік кислотності. Це означає, що чим нижчий ступінь окислення, тим вище схильність елемента 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 властивостей. Середня валентність (IV) свідчить про амфотеризм, нижчі валентності демонструють основний характер, тоді як вищі демонструють все більшу частку 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 оскільки марганець має тенденцію до зміни частки індивідуальних властивостей, то при III ступені окислення (Mn 2 O 3 ) його кислотність вже близька до CuO.
