Die Aqua-Komplexe des Aluminiums sind amphoter

Experimente:
Versuch: Amphoterie von Aluminium-Hydroxid


Prüft man den pH-Wert einer Aluminiumsalzlösung (z. B. Alaun oder Acetat), so stellt man fest, dass sie im Allgemeinen sauer reagiert (-> Versuch).
Tropft man zu dieser Lösung vorsichtig Natronlauge, so flockt bald das schwerlösliche Aluminium-Hydroxid aus. Bei weiterer Zugabe von NaOH löst es sich wieder auf; es bildet sich eine Aluminat-Lösung.
Gleiches beobachtet man, wenn zur alkalischen Lösung anschließend vorsichtig Salzsäure zugetropft wird. Es flockt zunächst wieder Aluminium-Hydroxid aus, das sich bei weiterer Zugabe von HCl wieder auflöst. Es bilden sich Aluminium-Ionen.

Stark vereinfachend können wir die Reaktion so formulieren:

Wie immer in der Chemie ist alles ein bisschen komplizierter. Aluminium-Ionen liegen in wässriger Lösung nicht nur als aquatisierte Kationen Al3+(aq) vor, sondern von vornherein als Aqua-Komplexe mit definierter Struktur. Jedes Aluminium-Ion ist von sechs Liganden umgeben, die ein Oktaeder bilden.

Diese Komplexe verhalten sich wie eine mehrbasige Säure. Grund: Die zentrale dreifache positive Punktladung des Aluminium-Ions wirkt lockernd auf die Bindungen zwischen Wasserstoff und Sauerstoff, so dass die Wasserstoffatome durch eine Base (wie zum Beispiel Wasser) als Protonen abgelöst werden können.

Nun können wir die Reaktionsgleichung richtig formulieren.

- Im sauren Milieu finden wir positiv geladene Komplex-Kationen, die sich abstoßen und somit in Lösung bleiben.
- Im neutralen Bereich ist der Komplex ungeladen; er flockt aus.
- Im Alkalischen sind die Komplexe negativ geladen; die Komplex-Anionen ("Aluminate") stoßen sich wieder ab und gehen deshalb in Lösung.

Das schwerlösliche Aluminium-Hydroxid ist amphoter. Gegenüber Säuren verhält es sich wie eine Base und gegenüber Basen wie eine Säure. Daher ist das Hydroxid im sauren oder alkalischen Milieu unter Ionenbildung löslich.

Das Ganze können wir auch mit dem Wasser selbst vergleichen. Auch Wasser ist amphoter. Im Sauren liegt es als H3O+-Ion vor, im Neutralen als H2O-Molekül und im Alkalischen als OH--Ion.


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Letzte Überarbeitung: 07. Oktober 2005, Dagmar Wiechoczek