To musisz wiedzieć o związkach amfoterycznych:
- Związki amfoteryczne to substancje, które mogą reagować zarówno z kwasami, jak i z zasadami, wykazując podwójny charakter chemiczny.
- Tlenki amfoteryczne to najczęściej tlenki metali o pośrednich właściwościach, np. tlenek glinu Al₂O₃, tlenek cynku ZnO, tlenek ołowiu(II) PbO, tlenek chromu(III) Cr₂O₃.
- Tlenek glinu (Al₂O₃) reaguje z kwasami, tworząc sole glinu, oraz z mocnymi zasadami, tworząc gliniany. Analogicznie powstają cynkany, ołowiany, chromiany(III)
- Wodorotlenki amfoteryczne reagują zarówno z kwasami, jak i z zasadami z wytworzeniem kompleksów. Wodorotlenek chromu(III) [Cr(OH)₃] jest amfoteryczny i może tworzyć kompleksy z jonami hydroksylowymi: tetrahydroksochromian(III) ma wzór [Cr(OH)₄]⁻. Chromian(III) to jon [CrO₃]³⁻, jednak w środowisku wodnym częściej występują formy hydroksylowe.
REAKCJE związków amfoterycznych
Amfoteryczność wodorotlenku chromu(III)
Najpierw do soli chromu(III) wprowadzono NaOH. Wytrącił się wodorotlenek chromu(III). Do pierwszej probówki nadal dodawano NaOH, do drugiej dodano HCl. W obu przypadkach osad roztworzył się.
Cr3+ + 3OH– → Cr(OH)3
Cr(OH)3 + OH– → [Cr(OH)4]–
Cr(OH)3 + 3H+ → 3H2O + Cr3+
Równoczesne zachodzenie tych reakcji wodorotlenku chromu(III) potwierdza charakter amfoteryczny tego związku. Powstały kompleks z czterema grupami OH nazywamy tetrahydroksochromianem(III) sodu, może też dojść do całkowitego wysycenia i przyłączenia 6 grup OH – wówczas powstaje heksahydroksochromian(III)sodu. Więcej na ten temat znajdziesz w skrypcie.
Amfoteryczność wodorotlenku glinu
Najpierw do soli glinu wprowadzono NaOH. Wytrącił się wodorotlenek glinu. Do pierwszej probówki nadal dodawano NaOH, do drugiej dodano HCl. W obu przypadkach osad roztworzył się.
Al3+ + 3OH– → Al(OH)3
Al(OH)3 + OH– → [Al(OH)4]–
Al(OH)3 + 3H+ → 3H2O + Al3+
Równoczesne zachodzenie tych reakcji wodorotlenku glinu potwierdza charakter amfoteryczny tego związku. Powstały kompleks z czterema grupami OH nazywamy tetrahydroksoglinianem sodu, może też dojść do całkowitego wysycenia i przyłączenia 6 grup OH – wówczas powstaje heksahydroksoglinian sodu. Więcej na ten temat znajdziesz w skrypcie.
Amfoteryczność wodorotlenku ołowiu(II)
Wodorotlenek ołowiu strącony za pomocą silnych zasad (KOH, NaOH) wykazuje właściwości amfoteryczne. Najpierw wytrąca się biały osad wodorotlenku, który następnie pod wpływem nadmiaru zasady przechodzi w kompleks tetrahydroksoołowian(II), zwany ołowinem. Liczba koordynacji dla jonu 2+ wynosi więc 4.
Pb(NO3)2 + 2KOH → Pb(OH)2↓ + 2KNO3
Pb(OH)2 + 2KOH → K2[Pb(OH)4]
jonowo:
Pb(OH)2 + 2OH– → [Pb(OH)4]2-
Amfoteryczność wodorotlenku miedzi(II)
Wodorotlenek miedzi(II) to odczynnik mający bardzo szerokie zastosowanie w chemii analitycznej (zwłaszcza w wykrywaniu związków organicznych, np. aldehydów). Jest to jeden z wodorotlenków o właściwościach amfoterycznych – roztwarza się zarówno w kwasach (lewa probówka), jak i w stężonych roztworach NaOH i KOH (prawa probówka).
Cu2+ + 2OH– → Cu(OH)2
Cu(OH)2 + 2H+ → Cu2+ + 2H2O
Cu(OH)2 + 2OH– → [Cu(OH)4]2-
Amfoteryczność wodorotlenku cyny(II)
Wodorotlenek cyny strącony za pomocą silnych zasad (KOH, NaOH) wykazuje właściwości amfoteryczne. Najpierw wytrąca się biały osad wodorotlenku, który następnie pod wpływem nadmiaru zasady przechodzi w kompleks tetrahydroksocynianu(II).
Liczba koordynacji dla jonu 2+ wynosi więc 4.
Sn(NO3)2 + 2KOH → Sn(OH)2↓ + 2KNO3
Sn(OH)2 + 2KOH → K2[Sn(OH)4]
jonowo: Sn(OH)2 + 2OH– → [Sn(OH)4]2-