Idrossidi anfoteri e la loro solubilità in relazione al pH
Gli idrossidi di molti metalli hanno una bassa solubilità in soluzioni alcaline, precipitando dall’ambiente basico. Invece, con l’aggiunta di acidi, si ridissolvono, mostrando la loro natura anfotera.
In sintesi
Ad esempio, gli idrossidi dei metalli alcalini come calcio, stronzio e bario sono poco solubili e vengono precipitati dalle soluzioni dei corrispondenti cationi in soluzioni alcaline. Tuttavia, con l’aggiunta di acidi, gli idrossidi si ridissolvono più o meno facilmente.
Gli ioni H+ legano gli ioni OH- abbastanza fortemente per formare H2O liberando i cationi che passano in soluzione. Alcuni metalli, inoltre, si ridissolvono non solo in ambiente acido, ma anche in un eccesso di alcali legando a sé ioni OH- con relativa formazione di composti solubili detti idrossimetallati, mostrando la loro natura anfotera.
I metalli come Al3+, Cr3+, Zn2+, Ag+, Pb2+ mostrano questa proprietà.
Variazione del pH
La solubilità degli idrossidi in funzione del pH può essere determinata considerando una soluzione acida contenente un sale di formula generica MX dissociato in ioni M+ e X-. Aggiungendo un idrossido, ad esempio idrossido di sodio, il pH aumenta finché non raggiunge il prodotto di solubilità dell’idrossido MOH.
Quando il prodotto di solubilità viene raggiunto, l’idrossido inizia a precipitare. Tenendo presente che il prodotto ionico dell’acqua K w = [H+][OH-], è possibile determinare la solubilità dell’idrossido in funzione della concentrazione dello ione H+ e quindi del pH.
Se l’idrossido MOH è anfotero, in soluzione basica si verifica un equilibrio in cui l’idrossido si solubilizza formando un anione complesso.
Diagramma
Rappresentando la solubilità degli idrossidi in funzione del pH si ottiene una curva formata da due parti. La prima parte della curva varia secondo un’espressione relativa al prodotto di solubilità e l’altra parte invece varia secondo l’espressione relativa al rapporto fra la costante di dissociazione e la concentrazione di H+. Il diagramma mostra la variazione della solubilità in funzione del pH, evidenziando la solubilità degli idrossidi in diverse condizioni di pH.