Какой гидроксид проявляет амфотерные свойства

Sn(OH)2 в свободном виде не существует. Бывает либо гель гидрата неопределённого состава, либо оксогидроксид Sn6O4(OH)4. Он состоит из кластеров состава Sn6O8, соединенных между собой водородными связями (на картинке не показаны).

Возьмем обычный гидроксид. Ну, скажем, гидроксид титана или ортотитановая кислота, кому как нравится. Формула Ti(OH)4. Т.е. условная молекула этого соединения содержит четыре ОН-группы, присоединенные к атому титана. Каждая из этих ОН-групп присоединена к титану так: Ti-OH. Это обычный вариант, обычная концевая («терминальная») ОН-группа, которая присоединена сигма-связью только к одному атому, как ей и положено.
Однако, у кислорода есть неподеленная электронная пара, которая может «сесть» на чью-нибудь незаполненную орбиталь по донорно-акцепторному механизму, а у титана есть куда ей сесть. При этом происходит образование мостиковой ОН-группы между двумя молекулами гидроксида титана (т.е. ОН-группа уже была по обычной сигма-связи соеденина с одним атомом титана, а теперь присоединилась неподеленной парой к еще одному. Выглядит это так: (HO)3Ti-O(H)-Ti(OH)4 . При этом мы видим, что мостиковый кислород имеет три связи, а один из атомов титана — пять. Такая мостиковая ОН-группа называется «ол-группа«, а процесс ее образования, которыя я описал выше — оляцией.
Это структура с формально трехвалентным кислородом и пятивалентным титаном является неустойчивой и довольно быстро переходит в более удобоваримую структуру с мостиковым атомом кислорода: (HO)3Ti-O(H)-Ti(OH)4 -> (HO)3Ti-O-Ti(OH)3 + H2O. Теперь, как мы видим, у всех всё в порядке — кислород двухвалентный, оба титана четырехвалентны, всё как обычно. Этот процесс называется оксоляцией, поскольку ол-группа превращается в мостиковую оксо-группу (-O-). Можно заметить, что отщепилась молекула воды и гидроксид как бы стал на шажок ближе к оксиду. Это будет совершенно справедливое замечание, поскольку конечным результатом оксоляции (далеко не всегда достигаемым, конечно) и будет оксид, у которого ОН-группы остались только на поверхности.

Процессы оляции-оксоляции характерны для амфотерных гидроксидов, а также для слабых кислот и оснований. Обычно происходят после их образования в результате гидролиза, то есть сначала из какой-то соли в результате гидролиза получается гидроксид чего-то, а потом постепенно он претерпевает процессы оляции-оксоляции, при этом из индивидуальных молекул этого гидроксида с одним центральным атомом получаются многоатомные (конденсированные) оксо-гидроксосоединения (это называют поликонденсацией). Именно в связи с этим процессом свежеосажденные гидроксиды гораздо более реакционно способны, чем состарившиеся. У преподавателей есть садистический эксперимент для первокурсников или старших школьников — всем известно, что гидроксид алюминия растворяется в избытке щелочи. Так вот надо аккуратно осадить его, потом оставить на некоторое время, а потом попросить студента растворить его в NaOH. Если студент не в курсе дела, то он будет его растворять до позеленения и навсегда потом запомнит, что такое оляция-оксоляция 🙂

При взаимодействии оксидов металлов и неметаллов с водой происходит образование сложных веществ, называемых гидроксидами.

Однако, продукты взаимодействия основных оксидов и воды принято называть кислотами, а кислотных оксидов и воды – основаниями или щелочами (для оксидов активных металлов). Поскольку, хлор является неметаллом, то такого понятия как «гидроксид хлора» не существует, под этим понимают ортофосфорную кислоту.

Sn(OH)2 в свободном виде не существует. Бывает либо гель гидрата неопределённого состава, либо оксогидроксид Sn6O4(OH)4. Он состоит из кластеров состава Sn6O8, соединенных между собой водородными связями (на картинке не показаны).

Возьмем обычный гидроксид. Ну, скажем, гидроксид титана или ортотитановая кислота, кому как нравится. Формула Ti(OH)4. Т.е. условная молекула этого соединения содержит четыре ОН-группы, присоединенные к атому титана. Каждая из этих ОН-групп присоединена к титану так: Ti-OH. Это обычный вариант, обычная концевая («терминальная») ОН-группа, которая присоединена сигма-связью только к одному атому, как ей и положено.
Однако, у кислорода есть неподеленная электронная пара, которая может «сесть» на чью-нибудь незаполненную орбиталь по донорно-акцепторному механизму, а у титана есть куда ей сесть. При этом происходит образование мостиковой ОН-группы между двумя молекулами гидроксида титана (т.е. ОН-группа уже была по обычной сигма-связи соеденина с одним атомом титана, а теперь присоединилась неподеленной парой к еще одному. Выглядит это так: (HO)3Ti-O(H)-Ti(OH)4 . При этом мы видим, что мостиковый кислород имеет три связи, а один из атомов титана — пять. Такая мостиковая ОН-группа называется «ол-группа«, а процесс ее образования, которыя я описал выше — оляцией.
Это структура с формально трехвалентным кислородом и пятивалентным титаном является неустойчивой и довольно быстро переходит в более удобоваримую структуру с мостиковым атомом кислорода: (HO)3Ti-O(H)-Ti(OH)4 -> (HO)3Ti-O-Ti(OH)3 + H2O. Теперь, как мы видим, у всех всё в порядке — кислород двухвалентный, оба титана четырехвалентны, всё как обычно. Этот процесс называется оксоляцией, поскольку ол-группа превращается в мостиковую оксо-группу (-O-). Можно заметить, что отщепилась молекула воды и гидроксид как бы стал на шажок ближе к оксиду. Это будет совершенно справедливое замечание, поскольку конечным результатом оксоляции (далеко не всегда достигаемым, конечно) и будет оксид, у которого ОН-группы остались только на поверхности.

Процессы оляции-оксоляции характерны для амфотерных гидроксидов, а также для слабых кислот и оснований. Обычно происходят после их образования в результате гидролиза, то есть сначала из какой-то соли в результате гидролиза получается гидроксид чего-то, а потом постепенно он претерпевает процессы оляции-оксоляции, при этом из индивидуальных молекул этого гидроксида с одним центральным атомом получаются многоатомные (конденсированные) оксо-гидроксосоединения (это называют поликонденсацией). Именно в связи с этим процессом свежеосажденные гидроксиды гораздо более реакционно способны, чем состарившиеся. У преподавателей есть садистический эксперимент для первокурсников или старших школьников — всем известно, что гидроксид алюминия растворяется в избытке щелочи. Так вот надо аккуратно осадить его, потом оставить на некоторое время, а потом попросить студента растворить его в NaOH. Если студент не в курсе дела, то он будет его растворять до позеленения и навсегда потом запомнит, что такое оляция-оксоляция 🙂

При взаимодействии оксидов металлов и неметаллов с водой происходит образование сложных веществ, называемых гидроксидами.

Однако, продукты взаимодействия основных оксидов и воды принято называть кислотами, а кислотных оксидов и воды – основаниями или щелочами (для оксидов активных металлов). Поскольку, хлор является неметаллом, то такого понятия как «гидроксид хлора» не существует, под этим понимают ортофосфорную кислоту.