Лайнус Полінг, Пітер Полінг — Хімія
Если к раствору, содержащему ион цинка, добавить гидроокись натрия, то образуется осадок гидроокиси цинка
Zn2+ + 2OH− ⇄ Zn(OH)2
Вполне естественно, что этот осадок гидроокиси растворяется в кислоте, но он растворяется также и в щелочи. При добавлении большего количества гидроокиси натрия осадок снова переходит в раствор, причем процесс растворения наступает, когда концентрация ионов гидроксила достигает значения 0,1 — 1 M.
Чтобы объяснить это явление, можно постулировать образование комплексных ионов. В данном случае образуется комплексный цинкат-ион Zn(OH)42− по реакции
Zn(OH)2 + 2OH− ⇄ Zn(OH)42−
Этот ион очень похож на другие комплексные ионы цинка, такие, как Zn(H2O)42+, Zn(NH3)42+ и Zn(CN)42−, причем в данном случае место молекул воды, аммиака или цианид-ионов занимают ионы гидроксила. В небольших количествах образуется также ион Zn(H2O)(OH)3−.
В растворах соединений цинка при разных pH существуют следующие виды частиц:
| Кислый раствор | Zn(H2O)42+ Zn(H2O)3(OH)+ |
| Нейтральный раствор | Zn(H2O)2(OH)2 ⇄ Zn(OH)2 (к.) |
| Основной раствор | Zn(H2O)(OH)3− Zn(OH)42− |
Превращение каждого из этих комплексов в следующий происходит в результате удаления протона от одной из четырех молекул воды иона тетрагидрата цинка. Все комплексы, кроме Zn(H2O)42+ и Zn(OH)42−, амфотерны.
Наиболее известны следующие амфотерные гидроокиси и их анионы:
| Zn(OH)2 | Zn(OH)42− | цинкат-ион |
| Al(OH)3 | Al(OH2)2(OH)4− | алюминат-ион |
| Cr(OH)3 | Cr(OH2)2(OH)4− | хромит-ион |
| Pb(OH)2 | Pb(OH)3− | плюмбит-ион |
| Sn(OH)2 | Sn(OH)3− | станнит-ион |
Кроме того, некоторые гидроокиси, обладающие определенно выраженными кислотными свойствами, соединяясь с ионом гидроксила, образуют следующие комплексные анионы:
| Sn(OH)4 | Sn(OH)62− | станнат-ион |
| As(OH)3 | As(OH)4− | арсенит-ион |
| Sb(OH)3 | Sb(OH)4− | антимонит-ион |
| Sb(OH)5 | Sb(OH)6− | антимонат-ион |
Перечисленные выше гидроокиси способны образовывать анионы гидроксо-комплексов в такой мере, что могут растворяться в щелочном растворе средней силы. Другие широко известные гидроокиси обладают более слабыми кислотными свойствами: Cu(OH)2 и Co(OH)2 лишь слабо растворимы в очень сильной щелочи, а Cd(OH)2, Fe(OH)3, Mn(OH)2 и Ni(OH)2 практически нерастворимы. Обычно применяемый аналитический метод отделения Al3+, Cr3+ и Zn2+ от Fe3+, Mn2+, Co2+ и Ni2+ при помощи гидроокиси натрия основан именно на этих свойствах гидроокисей.