Obiettivo di Apprendimento
- l’identificazione delle condizioni di idrossidi anfoteri agire come acidi.
Punti chiave
- Le molecole anfotere possono agire come acidi o basi.
- Gli idrossidi con cationi metallici ad alta carica sono spesso anfoteri.,
- Gli idrossidi anfoteri agiscono come basi di Bronsted-Lowry (accettando protoni) o acidi di Lewis (accettando una coppia di elettroni), a seconda delle condizioni di reazione.
Termini
- baseun accettore di protoni o un donatore di coppie di elettroni
- Lewis acidan accettore di coppie di elettroni
Nella nostra discussione su acidi e basi finora, gli idrossidi sono sempre stati sinonimi di basi. Ora esamineremo gli idrossidi anfoteri-cioè i sali di idrossido che possono agire come un acido o una base, a seconda delle condizioni di reazione., Inizieremo con il caso familiare di un idrossido che funge da base.
Reazione di idrossidi anfoteri in soluzione acida
Uno degli esempi più comuni e familiari di un idrossido anfotero è l’idrossido di alluminio, Al(OH)3. Dalle nostre regole di solubilità, sappiamo che Al(OH)3 è in gran parte insolubile in acqua neutra; tuttavia, in una soluzione fortemente acida, la situazione cambia., Ad esempio, si consideri la reazione di Al(OH)3 con HCl:
HCl(aq)+Al(OH)_3(aq)\rightarrow AlCl_3(aq)+3H_2O(l)
Questa è una classica reazione di neutralizzazione acido-base: l’HCl protona completamente tutti e tre gli idrossidi per mole di Al(OH)3, producendo acqua pura e il sale AlCl3. Da quello che sappiamo sulle proprietà di base degli idrossidi finora, questo è esattamente come ci aspetteremmo—quindi come può un idrossido agire come un acido?,
Reazione di idrossidi anfoteri in soluzione basica
Considereremo ora la reazione di idrossido di alluminio in una soluzione fortemente basica:
Al(OH)_3(aq)+OH^-(aq)\rightarrow Al(OH)_4^-(aq)
Qui, l’idrossido di alluminio preleva uno ion idrossido dalla soluzione, agendo così come un acido di Lewis. Com’è possibile? Si consideri la struttura di Lewis per Al (OH)3.,
L’atomo centrale di alluminio è carente di elettroni—forma solo tre legami e la regola dell’ottetto non è soddisfatta; quindi, Al3+ è abbastanza felice di accettare una coppia di elettroni e formare un altro legame, date le giuste condizioni., In una soluzione basica, forma un legame con uno OH OH, estraendolo dalla soluzione e abbassando il pH della soluzione.
Conclusione
Gli idrossidi metallici con un atomo di metallo centrale altamente caricato possono essere anfoteri. Oltre all’alluminio, metalli come zinco, stagno, piombo e berillio possono anche formare ossidi o idrossidi anfoteri. Se tali idrossidi si comportano come acidi o basi dipende dal pH della soluzione circostante.
