آمفوتریسم




img/daneshnameh_up/e/e4/main_Chemistry.jpg

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 ZnCl2 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 ، Sb2O3 ، As2O3. بسیاری از ترکیبات دیگر از جمله Ag2O , 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 Na2Zn(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.

img/daneshnameh_up/0/0f/chemistry_lab.jpg

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 (Al2O3 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 CO2 اسیدی شود، آلومینیوم هیدروکسید رسوب می‌کند. پس از رسوب دادن ، آن را ارزیابی می‌کنند.

مباحث مرتبط با عنوان


تعداد بازدید ها: 21044