- מהם אמפטריות?
- סוגי אמפוטרים
- חומרים פרוטוגניים או אמפיפוטיים חומציים
- חומרים פרוטופיליים או אמפיפוטיים בסיסיים
- חומרים ניטרליים
- דוגמאות לחומרים אמפוטריים
- תחמוצות אמפוטריות
- הידרוקסיד אמפוטרי
- ההבדלים בין אמפוטרי, אמפיפוטרי, אמפוליטי ואפרוטי
- הפניות
Amphoteric הם תרכובות או יונים שיש הייחוד של להיות מסוגל כדי לשמש חומצה או בסיס, על פי התיאוריה Bronsted לורי. שמו בא מהמילה היוונית amphoteroi שפירושה "שניהם".
מתכות רבות יוצרות תחמוצות אמפרוטריות או הידרוקסידיים, כולל נחושת, אבץ, פח, עופרת, אלומיניום ובריליום. המאפיין האמפוטרי של תחמוצות אלה תלוי במצבי החמצון של תחמוצת הנדון. דוגמאות לחומרים אלה כלולות בסוף המאמר.
חומר פעילי שטח אמפוטרי
תחמוצות מתכת שיכולות להגיב עם חומצות ובסיסים לייצור מלחים ומים ידועות כתחמוצות אמפוטריות. תחמוצות עופרת ואבץ הן דוגמאות טובות מאוד, בין תרכובות אחרות.
מהם אמפטריות?
על פי תיאוריית בסיס החומציות של ברונסטד ולורי, חומצות הן אותם חומרים התורמים פרוטונים, בעוד שבסיסים הם אלה שמקבלים או נוטלים פרוטונים.
למולקולה הנקראת אמפוטרית יהיו תגובות בהן היא רוכשת פרוטונים, כמו גם היכולת לתרום אותם (אם כי זה לא תמיד המקרה, כפי שנראה בסעיף הבא).
מקרה חשוב ומוכר היטב הוא זה של הממס האוניברסלי, מים (H2O). חומר זה מגיב בקלות עם חומצות, למשל, בתגובה עם חומצה הידרוכלורית:
H 2 O + HCl → H 3 O + + Cl -
אך יחד עם זאת, אין לה שום בעיה להגיב עם בסיס, כמו במקרה של אמוניה:
H 2 O + NH 3 → NH 4 + OH -
בעזרת דוגמאות אלה ניתן לראות כי מים פועלים באופן מלא כחומר אמפוטרי.
סוגי אמפוטרים
למרות שחומרים אמפוטריים יכולים להיות מולקולות או יונים, ישנם כמה מולקולות המדגימות טוב יותר מאפיינים אמפוטריים ועוזרים ללמוד טוב יותר התנהגות זו: חומרים אמפיפוטיים. אלה מולקולות שיכולות לתרום או לקבל פרוטון באופן ספציפי לפעול כחומצה או בסיס.
יובהר כי כל החומרים האמפיפוטיים הם אמפוטריים, אך לא כל החומרים האמפוטריים הם אמפיפוטיים; ישנם אמפוטרים שאינם בעלי פרוטונים אך יכולים להתנהג כמו חומצות או בסיסים בדרכים אחרות (לפי תיאוריית לואיס).
חומרים אמפיפוטיים כוללים מים, חומצות אמינו ויוני ביקרבונט וסולפט. בתורו, חומרים אמפיפוטיים מסווגים גם הם לפי יכולתם לתרום או לתת פרוטונים:
חומרים פרוטוגניים או אמפיפוטיים חומציים
הם אלה שיש להם נטייה גדולה יותר לוותר על פרוטון מאשר לקבל אחד. בין אלה חומצה גופרתית (H 2 SO 4 ) וחומצה אצטית (CH 3 COOH), בין היתר.
חומרים פרוטופיליים או אמפיפוטיים בסיסיים
הם אלה שעבורם קבלת פרוטון שכיחה יותר מוויתור עליה. בין החומרים הללו ניתן למצוא אמוניה (NH 3 ) ואתילנדיאמיד.
חומרים ניטרליים
יש להם אותה מתקן או יכולת לקבל פרוטון כמו לוותר עליו. בין אלה מים (H 2 O) ואלכוהולים קלים (-ROH), בעיקר.
אופי אמפוטרי של קווינולונים
דוגמאות לחומרים אמפוטריים
כעת, מכיוון שכבר תוארו חומרים אמפטריים, יש צורך לציין את הדוגמאות לתגובות בהן מתרחשות מאפיינים אלה.
יון החומצה הפחמנית מציג מקרה בסיסי של חומר אמפיפוטרי; להלן התגובות שלה כאשר הוא פועל כחומצה:
HCO 3 - + OH - → CO 3 2- + H 2 O
התגובה הבאה מתרחשת כאשר היא פועלת כבסיס:
HCO 3 - + H 3 O + → H 2 CO 3
ישנם גם חומרים רבים אחרים. מבין אלה יש את הדוגמאות הבאות:
תחמוצות אמפוטריות
תחמוצת אבץ, כאמור, היא חומר אמפוטרי אך לא אמפיפוטרי. להלן מראה מדוע.
מתנהג כמו חומצה:
ZnO + H 2 SO 4 → ZnSO 4 + H 2 O
מתנהג כבסיס:
ZnO + 2NaOH + H 2 O → Na 2
לתחמוצת העופרת (PbO), אלומיניום (A 2 O 3 ) ופח (SnO) יש גם מאפיינים אמפטריים משלהם:
מתנהג כמו חומצות:
PbO + 2HCl → PbCl 2 + H 2 O
Al 2 O 3 + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2 O
SnO + HCl ↔ SnCl + H 2 O
וכבסיס:
PbO + 2NaOH + H 2 O → Na 2
Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O → 2Na
SnO + 4NaOH + H 2 O ↔ Na 4
תחמוצות אמפוטריות קיימות גם מגליום, אינדיום, סקנדיום, טיטניום, זירקוניום, ונדיום, כרום, ברזל, קובלט, נחושת, כסף, זהב, גרמניום, אנטימון, ביסמוט וטוריום.
הידרוקסיד אמפוטרי
הידרוקסידים יכולים גם להיות בעלי מאפיינים אמפטריים, כמו במקרים של אלומיניום הידרוקסיד וברילי הידרוקסיד. להלן שתי הדוגמאות:
אלומיניום הידרוקסיד כחומצה:
Al (OH) 3 + 3HCl → AlCl 3 + 3H 2 O
אלומיניום הידרוקסיד כבסיס:
Al (OH) 3 + NaOH → Na
בריליום הידרוקסיד כחומצה:
היה (OH) 2 + 2HCl → BeCl 2 + H 2 O
בריליום הידרוקסיד כבסיס:
היה (OH) 2 + 2NaOH → Na 2
ההבדלים בין אמפוטרי, אמפיפוטרי, אמפוליטי ואפרוטי
יש לדעת כיצד להבדיל בין המושג של כל מונח, מכיוון שדמיונו יכול להפוך לבלבל.
אמפוטרים ידועים כחומרים שמתנהגים כמו חומצות או בסיסים בתגובה המייצרת מלח ומים. הם יכולים לעשות זאת על ידי תרומה או לכידת פרוטון, או פשוט על ידי קבלת זוג אלקטרוני (או מסירתו) על פי התיאוריה של לואיס.
לעומת זאת, חומרים אמפיפוטיים הם אותם אמפוטרים המשמשים כחומצות או בסיסים עם תרומה או ספיגה של פרוטון, על פי חוק ברונסטד-לורי. כל החומרים האמפיפוטיים הם אמפוטריים, אך לא כל החומרים האמפוטריים הם אמפיפוטיים.
תרכובות אמפוליטים הינן מולקולות אמפוטריות הקיימות כזוויטרונים ומחזיקות זוויטרונים בטווחי pH מסוימים. הם משמשים כסוכני חוצץ בפתרונות מאגר.
לבסוף, ממסים משמשים הם אלה שאין להם פרוטונים לוותר עליהם וגם לא יכולים לקבל אותם.
הפניות
- אמפוטרי. (2008). ויקיפדיה. נשלח מ- en.wikipedia.org
- אן מארי הלמנסטין, פ (2017). מה המשמעות של אמפוטרית בכימיה? נשלח מ- thoughtco.com
- BICPUC. (2016). תרכובות אמפוטריות. נשלח מ- medium.com
- כימיקול. (sf). הגדרת אמפוטרית. להשיג ב- chemicool.com.