Амфотерність

Амфоте́рність — здатність сполук проявляти кислотні й основні властивості. Амфотерними сполуками (їх ще називають амфолітами) є вода, амінокислоти, гідроксиди алюмінію, цинку, хрому тощо. При дисоціації амфотерні сполуки дають іони Н⁺ і ОН⁻. Амфотерність багатьох сполук використовується в хімічному аналізі для розділення елементів.

Амфотерні гідроксиди

Амфотерні гідроксиди — речовини, до складу яких входить аніон ОН⁻ (гідроксид-іон), і які при взаємодії з кислотами поводять себе як основи, а при взаємодії з основами — як кислоти. До амфотерних відносять гідроксиди, формально утворені від амфотерних оксидів: Zn(OH)₂, Sn(OH)₂, Pb(OH)₂, Al(OH)₃, Sn(OH)₄, Pb(OH)₄ тощо.

Спрощене трактування

Формули амфотерних гідроксидів у реакціях з кислотами слід записувати за типом основ, а в реакціях з основами — за типом кислот. В обох випадках утворюються солі. Наприклад:

• Zn(OH)₂ + H₂SO₄ = ZnSO₄ + 2H₂O
• H₂ZnO₂ + 2NaOH = Na₂ZnO₂ + 2H₂O

Точне трактування

Амфотерні властивості, крім металічних елементів підгруп бору та карбону, більшою чи меншою мірою притаманні перехідним металам у їхніх нижчих та/або проміжних ступенях окиснення. Взаємодія амфотерних гідроксидів із розчинами лугів зумовлена утворенням гідроксильних комплексів, які відрізняються від продуктів сплавлення з лугами:

• ZnO + Na₂CO₃ = Na₂ZnO₂ + CO₂↑ (спікання),
• Zn(OH)₂↓ + 2NaOH = Na₂[Zn(OH)₄] (у водному розчині),

але при виділенні й нагріванні втрачають воду:

• Na₂[Zn(OH)₄] = Na₂ZnO₂ + 2H₂O.

Амфотерні основи у розчині дисоціюють за осно́вним типом, з відщепленням OH^–. Дисоціація амфотерних основ у водному розчині за кислотним типом, з відщепленням H⁺, гранично мала, нею завжди можна знехтувати.

Оскільки стійкість гідроксильних комплексів не занадто висока, для повного розчинення амфотерного гідроксиду потрібно створити суттєву концентрацію лугу в розчині, тому в аналітичній хімії для розділення катіонів металів зазвичай застосовуються кращі методи.

Органічні амфотерні сполуки

α-Амінокислота (у проєкції Фішера) — органічна амфотерна сполука

Найяскравішим прикладом є амінокислоти, молекули яких одночасно містять фрагменти з кислотною функцією (карбоксильна група –COOH) та з осно́вною функцією (аміногрупа –NH₂). За певних умов можна побачити амфотерні властивості багатьох сполук, які зазвичай вважаються лише кислотою чи лише основою. Так, анілін Ph−NH₂ у воді здатен приєднувати протон, тому традиційно класифікується як основа; але в рідкому аміаку він взаємодіє з амідом калію KNH₂ як кислота: віддає протон з утворенням аніона Ph−NH⁻
₂.

Див. також

• Теорії кислот та основ
• Гідроксиди
• Кислота

Джерела

• Українська радянська енциклопедія : у 12 т. / гол. ред. М. П. Бажан ; редкол.: О. К. Антонов та ін. — 2-ге вид. — К. : Головна редакція УРЕ, 1974–1985.
• Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — ISBN 966-7804-14-3.
• Глінка М. Л. Загальна хімія : підручник. — 2-ге вид., перероб. і доп. — Київ : Вища школа, 1982. — 608 с.
• Амфотерность // Химическая энциклопедия : в 5 т. / гл. ред. И. Л. Кнунянц. — М. : Сов. энцикл., 1988. — Т. 1 : Абляционные материалы — Дарзана реакция. — Стб. 289. — Библиогр. в конце ст. — ISBN 5-85270-008-8.(рос.)