Din limba greacă cuvântul "amfoteros" este tradus ca "unul și celălalt". Amfotericitatea este dualitatea proprietăților bazate pe acizi ale materiei. Amfoteric sunt numiți hidroxizi, care, în funcție de condiții, pot prezenta atât proprietăți acide, cât și bazice.
Un exemplu de hidroxid amfoteric este hidroxidul de zinc. Formula acestui hidroxid sub formă de bază este Zn (OH) 2. Cu toate acestea, hidroxidul de zinc pot fi scrise formula în formă acidă prin plasarea pe primul loc atomii de hidrogen din formulele acizilor anorganici: H2ZnO2 (Figura 1.). Apoi ZnO22 - va fi un reziduu acid cu o încărcătură de 2-.
Fig. 1. Formule de hidroxid de zinc
O caracteristică a unui hidroxid amfoter este că acesta este mic în diferite putere conexiune O-H și Zn-O. Prin urmare, dualitatea proprietăților. În reacțiile cu acizi, preparate pentru a da cationii de hidrogen, hidroxid de zinc lacrimal avantajos bond Zn-O, rezultând o grupare OH și care servesc ca bază. Ca urmare a unor astfel de reacții formează săruri în care cationul este zinc, de aceea ele sunt numite săruri cationice cum ar fi:
Zn (OH) 2 + 2HCI = ZnCI2 + 2H20 (bază)
În reacțiile cu alcalii, hidroxidul de zinc acționează ca un acid, dând naștere la hidrogen. În acest caz se formează săruri de tip anionic (zincul face parte din reziduul acid - un anion de zinc). De exemplu, când hidroxidul de zinc este condensat cu hidroxid de sodiu solid, se formează Na2ZnO2 - o sare medie a unui tip de zinc de sodiu anionic:
H2Zn02 + 2NaOH (TB) = Na2Zn02 + 2H20 (acid)
Când interacționează cu soluții alcaline, hidroxii amfoterici formează săruri complexe solubile. De exemplu, în interacțiunea hidroxidului de zinc cu soluția de hidroxid de sodiu, se formează tetrahidroxocinocinatul de sodiu:
Zn (OH) 2 + 2NaOH = Na2 [Zn (OH) 4]
[Zn (OH) 4] 2 anion complex, care este de obicei închis în paranteze pătrate.
Astfel, amfotericitatea hidroxidului de zinc se datorează posibilității existenței ionilor de zinc într-o soluție apoasă în compoziția ambelor cationi și anioni. Compoziția acestor ioni depinde de aciditatea mediului. În mediul alcalin, anionii ZnO22 sunt stabili și cationii Zn2 + sunt stabili în mediu acid.
Amestecurile hidroxidice amfoterice sunt substanțe insolubile în apă și, după încălzire, se descompun în oxid de metal și apă:
Zn (OH) 2 = ZnO + H20
2Fe (OH) 3 = Fe2O3 + 3H20
2Al (OH) 3 = AI2O3 + 3H20
Gradul de oxidare a metalului în hidroxid și oxid trebuie să fie același.
Prepararea hidroxizilor amfoterici
Amestecurile hidroxidice amfoterice sunt compuși insolubili în apă, astfel încât aceștia pot fi obținuți printr-o reacție de schimb între o soluție de sare de metal tranzițional și alcalină. De exemplu, hidroxidul de aluminiu este format prin interacțiunea dintre soluțiile de clorură de aluminiu și hidroxid de sodiu:
AlCl3 + 3NaOH = Al (OH) 3 ↓ + 3NaCl
Când aceste soluții sunt drenate, se formează un precipitat alb de gel de hidroxid de aluminiu (Figura 2).
Dar nu puteți permite excesul de alcalii, deoarece hidroxizii amfoterici se dizolvă în alcalii. Prin urmare, în loc de alcaline, este mai bine să se utilizeze o soluție apoasă de amoniac. Aceasta este o bază slabă în care hidroxidul de aluminiu nu se dizolvă. Când clorura de aluminiu reacționează cu o soluție apoasă de amoniac, se formează hidroxid de aluminiu și clorură de amoniu:
AlCl3 + 3NH3 • H20 = Al (OH) 3 ↓ + 3NH4CI
Fig. 2. Formarea precipitatului de hidroxid de aluminiu
Amestecurile hidroxidice amfoterice se formează prin elemente chimice tranzitorii și prezintă proprietăți duale, adică ambele sunt acid și bazice. Obținem și confirmăm caracterul amfoteric al hidroxidului de aluminiu.
Se obține în eprubetă un precipitat de hidroxid de aluminiu. În acest scop, o soluție mică de soluție alcalină (hidroxid de sodiu) este adăugată la soluția de sulfat de aluminiu înainte de a apărea precipitatul (figura 1). Rețineți: în această etapă, alcalinele nu ar trebui să fie în exces. Precipitatul alb rezultat este hidroxidul de aluminiu:
Al2 (SO4) 3 + 6NaOH = 2Al (OH) 3 ↓ + 3Na2S04
Fig. 1. Precipitatul de Al (OH) 3
Dovada caracterului amfoteric al hidroxidului de aluminiu
Pentru următorul experiment, se împarte precipitatul rezultat în două părți. Pentru a demonstra că hidroxidul de aluminiu prezintă proprietăți acide, este necesar să se reacționeze cu alcaline. Dimpotrivă, pentru a demonstra proprietățile de bază ale hidroxidului de aluminiu, îl amestecăm cu acid. Într-un tub cu precipitatul de hidroxid de aluminiu se toarnă o soluție de hidroxid de sodiu alcalin (de această dată se ia un exces de alcaline). Precipitatul se dizolvă. Ca rezultat al reacției, se formează o sare complexă: hidroxaluminat de sodiu:
Al (OH) 3 + NaOH = Na [Al (OH) 4]
Într-un al doilea tub de testare cu sediment se adaugă o soluție de acid clorhidric. Sedimentul se dizolvă, de asemenea. Prin urmare, hidroxidul de aluminiu reacționează nu numai cu alcaline, ci și cu acid, adică prezintă proprietăți amfoterice. În acest caz, reacția de schimb continuă, se formează clorură de aluminiu și apă:
Al (OH) 3 + 3HCI = AICI3 + 3H20
Experimentul nr. 3. Interacțiunea unei soluții de tetrahidroalumininat de sodiu cu acid clorhidric și dioxid de carbon
La soluția de hidroxaluminat de sodiu, se adaugă prin picurare o soluție diluată de acid clorhidric. Observăm precipitarea precipitatului de hidroxid de aluminiu și dizolvarea ulterioară a acestuia:
Na [Al (OH) 4] + HCI = Al (OH) 3¯ + NaCI + H20
Al (OH) 3 + 3HCI = AICI3 + 3H20
Tetrahidroxaluminatul de sodiu este instabil și este distrus într-un mediu acid. Să vedem dacă complexul distruge acidul carbonic slab.
Prin soluția de tetrahidroxaluminat de sodiu, vom trece dioxidul de carbon. Dioxidul de carbon, la rândul său, se obține prin reacția dintre marmură și acid clorhidric. După un timp, se formează o suspensie de hidroxid de aluminiu insolubil în apă, care nu dispare odată cu transmiterea în continuare a dioxidului de carbon.
Na [Al (OH) 4] + C02 = Al (OH) 3¯ + NaHC03
Adică un exces de dioxid de carbon nu dizolvă hidroxidul de aluminiu.
Trimiteți-le prietenilor: