Amfoternost

Amfoternost u hemiji predstavlja osobinu onih supstanci koje mogu reagovati i kao kiseline i kao baze.

Mnogi metali kao što je cink, kalaj, olovo, aluminijum i berlijum i mnogi metolidi 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.

Amfoterni oksidi i hidroksidi

Cink-oksid reaguje različito u zavisnosti od pH vrijednosti rastvora:

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

Ovaj efekat se meže 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.

Amfiprotični molekuli

Prema Bronsted-Lorijevoj 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^-