Дәрістің қысқаша мазмұны: Амфотерлік процестер. Амфотерлі гидроксидтердің сулы ерітінділерінің қасиеттері. Амфотерлі гидроксидтердің иондану константасы. Кессел теориясы. Аналитикалық химияда амфотерлікті қолдану.
Кәдiмгi металдардың гидроксидтерi негiздер, ал металл еместердiң және тотығу дәрежесi жоғары кейбiр ауыспалы элементтердiң (хром, вольфрам, марганец, молибден) гидроксидтерi қышқылдар болып табылады. Сонымен бiрге қышқылдық және негiздiк қасиет көрсететiн гидроксидтер бар. Әртүрлi жағдайларға байланысты қышқылдық немесе негiздiк қасиет көрсететiн электроллиттер қатарын амфотерлi электролиттер деймiз, яғни диссоциация кезiнде ерiтiндiге катион да, анион да бере алады. М: мырыш гидроксидiн алайық (Zn(OH)2) қышқылмен әрекеттескенде тұз және су түзедi:
Zn(OH)2 + 2HCI = ZnCI2 + 2H2O
Zn(OH)2 + 2H+ = Zn2+ + 2H2O
Ол сонымен қатар сiлтiлерде оңай ерiп, цинкаттар түзедi:
Zn(OH)2 + 2NaOH = Na2ZnO2 + 2H2O
Zn(OH)2 + 2OH- = ZnO22- + 2H2O
Сапалық анализде амфотерлік қасиет 1916 ж. В.Коссельдің ұсынысы бойынша химиялық байланыстың электростатикалық тұрғысынан түсіндіріледі. Бұл теория бойынша электролит молекулалары Кулон заңына сәйкес бірін-біріне тартатын иондардан тұрады. Иондар белгілі бір радиусы бар біркелкі орналасқан зөарыдтар ретінде қарастырылады. Зарядтар ортасында орналасқан сфералалары бір-бірімен әрекеттеседі. Сондықтан иондар радиусын r1, r2 десек, ал зарядтарын е1, е2 десек өз ара тартылыс күші былай болады:
f = e1∙ e2 / (r1∙ r2)2 Кессел теориясының жетіспеушілік жағы – гидролиз молекулаларындағы байланыстарды иондық байланыс деп қөарастырады, иондарды тұрақты бір белгілі сферадағы радиус ретінде санайды, қазіргі жағдайларға қарағанда таза иондық байланыс жоқ. Бұл теория көптеген өзгертулер мен толықтыруларды қажет етеді.
Қазіргі уақытта амфотерлік комплекс түзушілер тұрғысынан қарастырылады және гидроксид молекуласының гидратациялануы және олардан иондар түзілуімен түсіндіріледі. Әдетте амфотерлі гидроксид түзетн элементтің атомдарының электрондық конфигурациясына анализ жасасақ, мынанадай жағдайды байқауға болады: амфотерлік қасиет көрсететін элементтің р – электронының бос вакантты орбитальдары бар және оларды толтыруға қабілетті. Егер, р – орбитальдары электрондармен толтырылатын болса, донорлы-акцепторлы механизм бойынша толтырылады, осының нәтижесінде тұрақты гидроксокомплекстер түзіледі де, олардың атомдарының байланысы қаныққан түрде болады.
