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)₄^2- (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)₄^2-(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)₄^2-(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.

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)₄^2-(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

• آلومینیوم
• بررسی خواص اسیدها
• بررسی خواص بازها
• سود و پتاس