Гидроксиды

Наиболее типичные гидроксиды p-элементов с характеристикой их кислотно-основных свойств приведены в табл. 8.2. Кислотно-основные свойства соединений, содержащих группировку Э–O–H, определяются относительной прочностью связей Э–О и О–Н. Если связь Э–О прочнее связи О–Н, то гидроксид диссоциирует по кислотному типу Э–О–Н = Э–О – + H +. Если прочнее связь О–Н, то соединение диссоциирует как основание Э–О–Н = Э + + OH –. Связь Э–О тем прочнее, чем больше заряд и меньше радиус иона элемента. Увеличение заряда и уменьшение радиуса Э усиливает связь Э–О, делает ее более ковалентной, а следовательно, более ионной и менее прочной связь О–Н.

На основании этих представлений можно сформулировать некоторые закономерности в изменении кислотно-основных свойств гидроксидов p-элементов:

Рисунок 8.4.

Соляная кислота – бесцветная жидкость.

  • При одинаковой степени окисления кислотные свойства гидроксидов в группе сверху вниз уменьшаются вследствие роста эффективного радиуса иона Э n +.

Так, в IIIА группе происходит усиление основных свойств: H 3BO 3 – кислота, Al(OH) 3 и Ga(OH) 3 – амфотерные соединения, In(OH) 3 – амфотерный гидроксид с преобладанием основной ионизации, Tl(OH) 3 – основание.

В IVА группе Ge(OH) 2, Sn(OH) 2, Pb(OH) 2 – амфотерные соединения, их основность растет от Ge к Pb; у Ge(OH) 2 преобладает кислотная ионизация, у Pb(OH) 2 – основная.

В VА группе также наблюдается общая закономерность: HNO 2 и H 3PO 3 – слабые кислоты, H 3AsO 3 – амфотерная кислота, Sb(OH) 3 – амфотерное основание, Bi(OH) 3 – основание. Все гидроксиды p-элементов VIА и VIIА групп являются кислотами. Сила кислот уменьшается сверху вниз в каждой группе. Так, H 2SO 4 и H 2SeO 4 – сильные кислоты, теллуровая H 2TeO 4 – слабая кислота. В ряду слабых кислот SO 2 · H 2O – H 2SeO 3 – H 2TeO 3 у теллуристой кислоты проявляется амфотерность. Кислотные свойства также ослабевают от Cl к I, например, HClO и HBrO – слабые кислоты, а HIO – амфотерное соединение.

  • С увеличением положительной степени окисления элемента уменьшается эффективный радиус, поэтому кислотные свойства гидроксидов усиливаются. Так, SO 2 · H 2O и HNO 2 – слабые кислоты, а H 2SO 4 и HNO 3 – сильные; TlOH – сильное основание, Tl(OH) 3 – слабое; Pb(OH) 2 – гидроксид основного характера, PbO 2 · nH 2O – кислотного.
  • Кислотные свойства гидроксидов в периоде возрастают с ростом Z. Это объясняется тем, что в результате увеличения заряда растет ковалентность связи Э–О и, как следствие этого, ионность связи О–Н.