Что означает амфотерные вещества?

Амфотерность (от др.-греч. ( двойственный, обоюдный) способность некоторых хим веществ и соединений проявлять в зависимости от критерий как кислотные, так и основные характеристики.
Понятие амфотерность как черта двоякого поведения вещества было введено в 1814 г. Ж. Гей-Люссаком и Л. Тенаром . А. Ганч в рамках общей химической теории кислотно-главных взаимодействий (1917-1927 гг.) обусловил амфотерность как способность некоторых соединений проявлять как кислотные, так и главные характеристики в зависимости от критерий и природы реагентов, участвующих в кислотно-главном содействии, неподражаемо в зависимости от параметров растворителя [1] .
Амфотерны гидроксиды таких частей основных подгрупп, как бериллий, алюминий, галлий, мышьяк, сурьма, селен и др., таких элементов побочных подгрупп как хром, цинк, молибден, вольфрам и многих иных. Обычно в хим поведении гидроксидов преобладает или кислотный, или основный нрав[2] .
Амфотерность как химическое свойство
Амфотерное поведение
фторхинолонов
Амфотерность как химическое свойство вещества может проявляться по-разному:
1. В рамках теории электролитической диссоциации это способность вещества к электролитической диссоциации как по механизму кислот (с отщеплением ионов гидроксония, H+ ), так и по механизму оснований (отщепление гидроксид-ионов, OH ). Электролиты , которые в растворе
ионизируются одновременно по кислотному и главному типам величаются
амфолитами [3] . Если обозначить амфотерный электролит формулой XOH, то его диссоциацию можно обрисовать схемой:
Например, кислотно-основные характеристики
азотистой кислоты определяются сбалансированными процессами диссоциации с образованием нитрит-аниона и нитрозильного катиона:
Образцовым амфолитом будет вода:
Также к числу образцовых амфолитов относят гидроксид галлия Ga(OH) 3 , 2-ые и третьи константы диссоциации которого по кислотному и главному типам фактически схожи [2] .
2. В рамках протолитической теории Брёнстеда-Лоури проявление амфотерности рассматривается как способность
протолита выступать донором и акцептором
протона . К примеру, для воды амфотерность проявляется как автопротолиз[4] :
Амфолитами также будут вещества, имеющие в своём составе многофункциональные группы , способные быть донорами и акцепторами протонов. К примеру, к амфотерным органическим электролитам относятся белки , пептиды и аминокислоты. Так аминокислоты имеют в своём составе, по последней мере, карбоксильную группу COOH и аминогруппу NH 2 . В растворе эти группы подвергаются частичной ионизации:
Таким образом, молекула аминокислоты находится в 2-ух сбалансированных формах, заряженной (цвиттер-ион ) и незаряженной. В этих композициях RCOOH и RNH 3 + являются возможными кислотами (донорами протонов, катионов), а RCOO и RNH 2 сопряженными возможными основаниями (акцепторами протонов, катионов).
3. Амфотерность может проявляться как способность вещества к взаимодействию как с кислотами, так и с основаниями. Это отличительно для оксидов , гидроксидов и
всеохватывающих соединений неких p-частей и большинства d-частей в промежуточных ступенях окисления. Амфотерность в той либо другой ступени является общим свойством гидроксидов[3] . К примеру, для соединений хрома (III) знамениты реакции [5] :
Не подходят реальности традиционные представления о проявлении амфотерности гидроксидов как диссоциации по кислотному и главному типам [2] . В общем виде амфотерное поведение нерастворимых гидроксидов хрома (III), алюминия, цинка может описано как реакции ионного размена ионов среды с
лигандами H2 O и OH . Например, для Al(OH 3 ) ионные равновесия могут быть записаны последующим образом:
4. В ряде случаев важным косвенным признаком амфотерности является способность элемента создавать два ряда солей, катионного и анионного типа[6] . К примеру, для цинка: ZnCl 2 , [Zn(H 2 O)4 ]SO 4 (катионные) и Na 2 ZnO 2 , Na 2 (Zn(OH) 4 ) (анионные).
См. также
Амфотерные оксиды
Амфотерные гидроксиды
Протолитическая теория кислот и оснований
Цвиттер-ион
Электролитическая диссоциация
Ссылки
Амфотерный // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). СПб., 18901907.
Литература
Амфотерные гидроксиды и их поведение в аква растворах / Корольков Д. В. Базы неорганической химии. - М.: Просвещение, 1982. - 271 с.
Кислотные и основные характеристики / Общая химия. Под ред. Е. М. Соколовской и Л. С. Гузея. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1989. 640 с. ун-та, 1989. 640 с
Примечания
1. Танганов Б.Б. Химические способы анализа. - Улан-Удэ, 2005.- 550 с.
2. 1 2 3 Амфотерные гидроксиды и их поведение в водных смесях / Корольков Д. В. Базы неорганической химии . - М.: Просвещение, 1982. - 271 с.
3. 1 2 Угай Я. А. Общая и неорганическая химия. - М.: Высшая школа, 1997. - 527 с.
4. Автопротолиз воды / Жуков С. Т. Химия. 8-9 класс