اطلاعات اولیه
هیدروکسیدهای پاره ای از
فلزات که
هیدروکسیدهای آمفوتر نامیده می‌شوند، می‌توانند هم به‌صورت باز و هم به‌صورت اسید عمل کنند. این ترکیبات نامحلول در
آب در محلولهای دارای PH بالا یا PH پایین حل می‌شوند. برای مثال ، روی هیدروکسید در اضافی هیدروکلریک اسید حل شده ، محلول روی کلرید ZnCl
2 می‌دهد:
Zn(OH)2 (s) + 2H+ -----> Zn2+ (aq) + 2H2O
روی هیدروکسید همچنین در محلول سدیم هیدروکسید حل می‌شود:
Zn(OH)2 (s) + 2OH- -----> Zn(OH)42- (aq
واکنش یون آمفوتر
یون کمپلکس
2-Zn(OH)
4 ،
یون زنکات نامیده می‌شود. اکسید مربوطه به هیدروکسید آمفوتر به همان طریق واکنش می‌دهد. مثلا:
ZnO(s) + 2H+ (aq) -----> Zn2+ (aq) + H2O
ZnO(s) + 2OH-(aq) + H2O -----> Zn(OH)42-(aq
نمونه‌های دیگر هیدروکسیدهای آمفوتر عبارتند از:Al(OH)
3 ، Sn(OH)
2 ، Cr(OH)
3 ، Be(OH)
2 ، Sb
2O
3 ، As
2O
3. بسیاری از ترکیبات دیگر از جمله Ag
2O , Cu(OH)
2 این خاصیت را به میزان کمتری از خود نشان می‌دهند. برای توصیف واکنشهایی که صورت می‌گیرند، وقتی غلظت یون
-OH در محلولی
2+Zn(aq) به‌تدریج بالا برده شود، مجموعه معادلات زیر بکار برده می‌شوند:
Zn2+(aq) + OH-(aq) <-----> Zn(OH)+(aq
Zn(OH)+(aq) + OH-(aq) <-----> Zn(OH)2
Zn(OH)2(s) + OH-(aq) <-----> Zn(OH)3-(aq
Zn(OH)3-(aq) + OH-(aq) <-----> Zn(OH)42-(aq
وقتی به PH معینی برسیم، رسوب Zn(OH)
2 مشاهده می‌شود و این رسوب با افزایش بیشتر PH حل می‌شود. فرمول آنیونهای آمفوترات که در اینجا به کار برده شده‌اند، بر اساس این واقعیت قرار دارند که NaZn(OH)
3 و Na
2Zn(OH)
4 از چنین محلولهایی جدا شده‌اند.
پیچیدگی سیستمهای آمفوتر
به‌طور کلی ، سیستمهای آمفوتر بسیار پیچیده هستند و هنوز نکات زیادی درباره آنها باید بیاموزیم. اعتبار ثابتهای تعادل ، مورد شک و تردید است و ثابتهای مرحله‌ای برای بسیاری از سیستمهای هیدروکسید هنوز شناخته نشده‌اند. در واقع ، شواهدی وجود دارند در سیستمهایی از این نوع ، بعضی از
یونها و تعادلات شناسایی نشده‌اند. احتمالا واکنشهای بیشتر سیستمها خیلی پیچیده‌تر از چیزی است که ما آن را تصویر کرده‌ایم.
کاربرد آمفوتریسم در شیمی تجزیه
در
شیمی تجزیه و در پاره ای فرایندهای صنعتی از ماهیت آمفوتری بعضی هیدروکسیدها بهره گیری شده. مثلا
2+Mg و
2+Zn را در محلولی که دارای این دو یون است، بوسیله قلیایی کردن محلول از هم جدا می‌کنند:
Mg2+ + 2OH- <-----> Mg(OH)2
Zn2+ + 4OH- <-----> Zn(OH)42-(aq
منیزیم هیدروکسید نامحلول را می‌توان به کمک صافی از محلول حاوی یون زنکات جدا کرد.
کاربرد در تهیه فلز آلومینیوم:
در تولید فلز آلومینیوم از بوکسیت (Al
2O
3 آبپوشیده ناخالص) این کانی را قبل از کاهیدن آن به فلز
آلومینیوم ، تخلیص می‌کنند. این عمل با حل کردن آلومینیوم اکسید در محلول
سدیم هیدروکسید و جدا کردن ناخالص‌های نامحلول بوسیله صافی انجام می‌گیرد:
Al2O3(s) + 2OH- -----> 2Al(OH)4-(aq
وقتی محلول زیر صافی بوسیله CO
2 اسیدی شود، آلومینیوم هیدروکسید رسوب می‌کند. پس از رسوب دادن ، آن را ارزیابی می‌کنند.
مباحث مرتبط با عنوان
