Amfoternost

Amfoternost u hemiji predstavlja osobinu onih supstanci koje mogu reagovati i kao kiseline i kao baze.^[1]

Mnogi metali kao što je cink, kalaj, olovo, aluminijum i berilijum i mnogi metaloidi imaju amfoterne okside ili hidrokside.

Druga klasa amfoternih supstanci su amfiprotični molekuli koji mogu i donirati i prihvatiti proton. Primjeri takvih supstanci su aminokiseline i proteini, koji imaju amino i karboksilne grupe, kao i samojonozirajuća jedinjenja kao što je voda i amonijak.

Amfoliti su molekuli koji istovremeno sadrže i kisele i bazne grupe i uzlavnom postoje kao cviterjoni pri određenom opsegu pH vrijednosti. pH vrijednost pri kojoj je prosječno naelektrisanje nula se zove izoelektrična tačka molekula. Amfoliti se koriste kako bi se uspostavio stabilni pH gradijent pri upotrebi u izoelektričnom fokusiranju.

Amfoterni oksidi i hidroksidi

Cink-oksid reaguje različito u zavisnosti od pH vrijednosti rastvora^[2]:

U kiselinama: ZnO + 2H⁺ → Zn²⁺ + H₂O
U bazama: ZnO + H₂O + 2OH^- → [Zn(OH)₄]^2-

Ovaj efekat se može koristiti da se razdvoje različiti katjoni kao što je cink od mangana.

Aluminijum-hidroksid se takođe ponaša slično:

Ponaša se kao baza (neutralizuje se u kiselini): Al(OH)₃ + 3HCl → AlCl₃ + 3H₂O
Ponaša se kao kiselina (neutralizuje se u bazi): Al(OH)₃ + NaOH → Na[Al(OH)₄]

Drugi primjeri uključuju:

Berilijum-hidrosid:
- Sa kiselinom: Be(OH)₂ + 2HCl → BeCl₂ + 2H₂O
- Sa bazom: Be(OH)₂ + 2NaOH → Na₂Be(OH)₄
Aluminijum-oksid:
- Sa kiselinom: Al₂O₃ + 3 H₂O + 6 H₃O⁺(aq) → 2 [Al(H₂O)₆]³⁺(aq)
- Sa bazom: Al₂O₃ + 3 H₂O + 2 OH^-(aq) → 2 [Al(OH)₄]^-(aq)
Olovo-oksid:
- Sa kiselinom: PbO + 2HCl → PbCl₂ + H₂O
- Sa bazom: PbO + Ca(OH)₂ +H₂O → Ca²⁺[Pb(OH)₄]^2-

Elementi koji takođe formiraju amfoterne okside su: Si, Ti, V, Fe, Co, Ge, Zr, Ag, Sn, Au.^[3]

Amfiprotični molekuli

Prema Brensted-Laurijevoj teoriji kiselina i baza kiseline su donori protona a baze su akceptori protona. Amfiprotični molekul ili jon može ili donirati ili prihvatiti proton to jest ponaša se i kao kiselina i kao baza. Voda, aminokiseline, joni bikarbonata i joni hidrogen sulfata su česti primjeri amfiprotičnih vrsta. Pošto mogu donirati proton amfiprotične kiseline sadrže atom vodonika. Pošto se mogu ponašati i kao kiseline i kao baze one se amfoterne.

Primjeri

Česti primjer amfiprotične supstance je jon hidrogen karbonata koji se može ponašati kao baza

HCO₃^- + H₃O⁺ → H₂CO₃ + H₂O

ili kao kiselina:

HCO₃^- + OH^- → CO₃^2- + H₂O

Stoga, efektivno može prihvatiti ili donirati proton. Voda je najčešći primjer koja se ponaša kao baza kada reaguje sa sa kiselinom kao što je hlorovodonična kiselina:

H₂O + HCl → H₃O⁺ + Cl^-,,

i koja se ponaša kao kiselina kada reaguje sa bazom kao što je amonijak:

H₂O + NH₃ → NH₄⁺ + OH^-.

Reference

^ IUPAC. „amphoteric”. Kompendijum hemijske terminologije (Internet izdanje).
^ Housecroft, C. E.; Sharpe, A. G. (2008). Inorganic Chemistry (3. izd.). Prentice Hall. ISBN 978-0-13-175553-6.
^ Web Archives (program download required)

Literatura

uredi

[1] IUPAC. „amphoteric”. Kompendijum hemijske terminologije (Internet izdanje).

[Housecroft3rd-2] Housecroft, C. E.; Sharpe, A. G. (2008). Inorganic Chemistry (3. izd.). Prentice Hall. ISBN 978-0-13-175553-6.

[3] Web Archives (program download required)

[1]

[2]

[3]