Amfiprotisks pret amfotēriku
Tā kā amfiprotiskais un amfotēriskais ir diezgan līdzīgi, arī atšķirība starp amfiprotisko un amfoterisko ir diezgan mulsinoša. Abi termini, amfiprotisks un amfotērisks, abi ir saistīti ar skābju-bāzes ķīmiju. Amfoteriskās vielas darbojas kā skābe un kā bāze. Visas amfiprotiskās vielas spēj ziedot un pieņemt protonus, un tām var būt gan skābes, gan bāzes īpašības. Tāpēc tie ir arī amfotēriski. Šajā rakstā ir sīki aprakstīta atšķirība starp amfiprotiskām vielām un amfoteriskām vielām. Turklāt tajā ir sniegti piemēri un reakcijas, lai parādītu to īpašības.
Kas ir amfiprotiskas vielas?
Termins amfiprotisks attiecas uz vielām, kas spēj gan pieņemt, gan nodot protonu; tā var būt jonu vai kovalenta. Tāpēc amfoterai vielai ir jābūt divām galvenajām īpašībām.
– Molekulai jāsatur vismaz viens ūdeņraža atoms, un to var nodot citai molekulai.
– Molekulai jāsatur vientuļš elektronu pāris (elektroniem, kas nav iesaistīti ķīmiskajā saitē), lai pieņemtu protonu.
Ūdens (H2O) ir visizplatītākā no amfiprotiskajām vielām; ūdens molekula atbilst abām prasībām, kas nepieciešamas amfiprotiskai vielai.
Papildus ūdenim lielākā daļa diprotisko skābju konjugēto bāzu var darboties kā amfiprotiskas vielas.
Diprotiskās skābes konjugāta bāze
H2SO4 HSO4–
H2CO3 HCO3–
H2S HS–
H2CrO3 HCrO3–
Piemērs: ogļskābe (H2CO3) ir vāja diprotiskā skābe, bikarbonāts (HCO3 –) ir tā konjugētā bāze. Ūdens šķīdumos bikarbonāts uzrāda divu veidu reakcijas.
(1) Protona ziedošana ūdenim (kā Bronsted – Lowry acid)
HCO3– (aq) + H2 O -> H3O+ (aq) + CO 32- (aq)
(2) Protona pieņemšana no ūdens (kā Bronsteda – Lourija bāze)
HCO3– (aq) + H2 O -> H2CO3 (aq) + OH – (aq)
Tādēļ bikarbonāts (HCO3–) ir amfiprotiska suga.
Kas ir amfoteriskās vielas?
Vielas, kas var darboties gan kā skābe, gan kā bāze, sauc par amfoteriskām vielām. Šī definīcija ir diezgan līdzīga amfiprotiskām vielām. Jo visas amfiprotiskas vielas uzrāda skābes īpašības, ziedojot protonu, un līdzīgi, tās parāda pamata īpašības, pieņemot protonu. Tāpēc visas amfiprotiskās vielas var uzskatīt par amfotēriskām. Tomēr apgrieztais apgalvojums ne vienmēr ir patiess.
Mums ir trīs teorijas par skābēm un bāzēm:
Teorija skābes bāze
Arrhenius H+ producents OH– producents
Bronsteds-Lowry H+ donors H+ akceptētājs
Lūisa elektronu pāra akceptora elektronu pāra donors
Piemērs: Al2O3 ir Lūisa skābe un Lūisa bāze. Tāpēc tā ir amfoteriska viela, jo nesatur protonus (H+), tā nav amfiprotiska viela.
Al2O3 kā bāze:
Al2O3 + 6 HCl -> 2 AlCl3 + 3 H 2O
Al2O3 kā skābe:
Al2O3 + 2NaOH + 3 H2O -> NaAl(OH)4
Kāda ir atšķirība starp amfiprotisko un amfoterisko?
• Amfiprotiska viela darbojas kā skābe un kā bāze. Amfotēriska viela var pieņemt vai nodot protonu (H+ jonu).
• Visas amfotēriskās vielas ir amfiprotiskas, bet visas amfiprotiskas vielas nav amfotēras.
• Amfiprotu sugas apsver spēju ziedot vai pieņemt protonu. Tomēr amfoterās sugas uzskata spēju darboties kā skābe un kā bāze. Skābju-bāzes īpašības ir atkarīgas no trim faktoriem, tostarp spējas ziedot vai pieņemt protonu.
Ja vielai ir nodots elektronu pāris un tā spēj pieņemt elektronu pāri, tiek uzskatīta par amfotērisku.
Ja viela spēj ražot gan H+ jonu, gan OH-jonu, to uzskata par amfotērisku.
Kopsavilkums:
Amfiprotisks pret amfotēriku
Amfoteriskās un amfiprotiskās vielas ir saistītas ar skābju-bāzes ķīmiju. Abām šīm vielām piemīt skābes un bāzes īpašības. Citiem vārdiem sakot, tie var reaģēt kā skābe un kā bāze atkarībā no citiem reaģentiem. Amfiprotiskas vielas var ziedot un pieņemt protonu. Ūdens ir visizplatītākais amfiprotu sugu piemērs. Lielākā daļa diprotisko skābju konjugēto bāzu ir arī amfiprotiskas. Amfoteriskās vielas var darboties kā skābe un bāze.