Д. РАВНОВЕСИЯ В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ ТИПИЧНО АМФОТЕРНЫХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ
§ 21. Поведение амфотерных гидроокисей в водных растворах
Как было показано ранее, некоторые гидрооксисоединения, например 
, в водных растворах проявляют типично амфотерные свойства, т. е. реагируют и как кислоты, и как основания. Такое поведение некоторых электролитов основано 
том, что в водном растворе сосуществуют вместе два взаимно отрицающие друг друга начала: носители кислых свойств — ионы водорода и носители основных свойств — ионы гидроксила.
Их произведение концентраций в чистой воде и в водных растворах любых электролитов составляет при 20—25 С около 
.
В случае растворения в воде типичной кислоты 
резко возрастает; 
резко снижается. Однако и в этом случае 
остается постоянным и равняется 
, т. е. ионы гидроксила в водном растворе кислоты не исчезают совсем. Например, в 
н. растворах сильной кислоты 
соответственно равна: 
.
Аналогичным образом в 
н. растворах сильного основания 
соответственно равна: 
.
Другими словами, любая кислота и любое основание потенциально является носителем и кислых, и основных свойств, т. е. является амфотерным соединением. Но, когда говорят о типично амфотерных электролитах, то тогда имеют в виду электролиты с ясно выраженными амфотерными свойствами. К числу таких амфотерных соединений относятся: 
и некоторые другие.
Это — гидроокиси, диссоциирующие одновременно и по типу кислот, и по типу оснований. Например:
Таким образом, амфотерные соединения одновременно являются донорами протонов (кислотами), подобно хлористому водороду в водном растворе, и акцепторами протонов (основаниями), подобно аммиаку; или проявляют электроно-акцепторные (кислотные), или электро-иодонорные (основные) функции по отношению к свободной (неподеленной) паре электронов, как это имеет место при взаимодействии аммиака с фторидом бора, при котором между азотом и бором образуется связь за счет ранее неподеленной пары электронов, принадлежавших атому азота в молекуле аммиака:
С кислотами амфотерные соединения реагируют как основания (а), с основаниями — как кислоты (б):
а) Реакции с кислотами
б) Реакции с основаниями
При осаждении малорастворимых амфотерных гидроокисей действием сильных оснований на соли следует иметь в виду, что прибавление избытка осаждающего реактива мешает полноте выделения осаждаемой гидроокиси. Следовательно, отделение катионов друг от друга в виде гидроокисей следует проводить при строго определенном значении 
раствора. Это означает, что при оптимальных значениях 
в водной среде можно высадить амфотерные гидроокиси действием многих реактивов, способных создать требуемое значение 
, КОН, 
.
При понижении 
сильно щелочных растворов антимонитов, цин-катов, алюминатов, хромитов и т. п. сначала появляется осадок гидроокиси, который при дальнейшем приливании кислоты вновь растворяется:
или
Тип диссоциации соединения ROH зависит от заряда и радиуса иона. Чем больше заряд и меньше радиус иона, тем болей гидроокси-соединение склонно диссоциировать по типу кислот, и наоборот, чем меньше заряд и больше радиус иона, тем более гидрооксисоединение склонно диссоциировать по типу оснований. У амфотерных соединений соотношение заряда и радиуса ионов таково, что они примерно в одинаковой степени проявляют склонность диссоциировать как по типу кислот, так и по типу оснований.
Влияние растворителя на кислотно-основные свойства растворенного вещества. Следует отметить, что о кислых или основных свойствах соединений можно лишь говорить в связи с растворителем, в котором данное вещество растворено.
В настоящее время доказано, что растворитель оказывает существенное влияние на свойства растворенного вещества. Поведение того или иного вещества в растворе зависит не только от свойств самого растворенного вещества, но и свойств данного растворителя. Некоторые вещества, которые ведут себя как кислоты в воде, проявляют себя в другом растворителе как основания; соединения, проявляющие себя как основания в воде, ведут себя как кислоты в других средах, и, наконец, нередко в неводных растворах кислые, основные или амфотерные свойства проявляют вещества, казалось бы, ничего общего не имеющие с нашими обычными представлениями о кислотах и основаниях (подробно см. книга 2).
