WikiDer > Amphoter

EIN chemische Verbindung ist amphoter wenn es beides mit a . ist Base wie bei a Acid reagieren kann. Das Wort kommt von der griechisch αμφότερος (Amphoter) Welche beide meint.

Ampholyte sind amphotere Substanzen. Sie können daher Wasserstoffionen (H) als aufgeben aufzeichnen. Es handelt sich also um Stoffe, die entweder als Säure oder als Base reagieren können. Beispiele für Ampholyte sind Wasser und der IonenHydrogencarbonat, Hydrogensulfat und Dihydrogenphosphat. Einige Verbindungen, wie z Aminosäuren oder EDTA, haben im selben Molekül mindestens eine Säure- und eine Basen-Atomgruppe, so dass die Substanz innerhalb eines bestimmten pHBereich als auch zwitterion existiert. Der Stoff selbst trägt dann then formale elektrische Ladungen.

Beispiele

Der amphotere Charakter von Aluminiumoxid wird illustriert durch die exotherme Reaktion mit beiden Natriumhydroxid (links) wie Chlorwasserstoff (Recht).

Aluminiumoxid

Aluminiumoxid (Bereits₂Ö₃) löst sich hervorragend in beiden starke Säuren wie in starke basis.

• In saurer Umgebung reagiert Aluminiumoxid als Base zu einem Al³ -Ion:

${displaystyle mathrm {Al_{2}O_{3} 6 H^{ }longrightarrow 2 Al^{3 } 3 H_{2}O} }$

• In basischer Umgebung entsteht ein Al(OH)₄⁻-ion ​​(Tetrahydroaluminat):

${displaystyle mathrm {Al_{2}O_{3} 2 OH^{-} 3 H_{2}Olongrightarrow 2 Al(OH)_{4}^{-}} }$

Hydrogencarbonat

Es Hydrogencarbonat-Ion (HCO₃⁻) reagiert sowohl mit einer starken Säure als auch mit einer starken Base. Dies basiert auf der Pufferung Wirkung der Salze dieses Säurerestes, wie Natriumhydrogencarbonat.

• Es reagiert mit einer Säure zu Wasser und Kohlendioxid:

${displaystyle mathrm {HCO_{3}^{-} H^{ }longrightarrow CO_{2} H_{2}O} }$

• Es reagiert mit einer Base zu Wasser und Karbonat-Ion:

${displaystyle mathrm {HCO_{3}^{-} OH^{-}longrightarrow CO_{3}^{2-} H_{2}O} }$

Sie sind ähnliche Ionen Hydrogenphosphat- und Hydrogensulfation.

Zwitterionen

Es zwitterion von a Aminosäure, allgemein dargestellt als H₃Nein-CHR-COO⁻, kann mit einer Base über das H react reagieren₃NeinGruppe und mit einer Säure über die COO⁻-Gruppe.

• Die Reaktion mit starker Säure ist wie folgt:

${displaystyle mathrm {H_{3}N^{ }{-}CHR{-}COO^{-} H^{ }longrightarrow H_{3}N^{ }{-}CHR{-}COOH} }$

• Die Reaktion mit einer starken Base verläuft wie folgt:

${displaystyle mathrm {H_{3}N^{ }{-}CHR{-}COO^{-} OH^{-}longrightarrow H_{2}N{-}CHR{-}COO^{-} H_{2 }Ö} }$

EDTA

EDTA ist ebenfalls eine amphotere Verbindung, ähnlich dem Hydrogencarbonat-Ion. EDTA kann insgesamt 4 . enthalten Protonen abgespalten, was zu 4 Gleichgewichtsreaktionen führt. Darüber hinaus hat EDTA in den beiden Stickstoffatomen auch als neutrales Molekül zwei Stellen, an denen ein Wasserstoffion eingebaut werden kann, mit ebenfalls eigenen Gleichgewichtsreaktionen. Dies bedeutet, dass EDTA in einer sehr stark sauren Umgebung als zweiwertiges positives Ion, in einer stark basischen Umgebung als vierwertiges negatives Ion vorkommt. Die verschiedenen Ionen sind dann:

1. ${displaystyle mathrm {(HOOCCH_{2})_{2}HN^{ }CH_{2}CH_{2}NH^{ }(CH_{2}COOH)_{2}} }$ oder H₆Ja² ; dieses Teilchen kann nur H und ist daher nur sauer.
2. ${displaystyle mathrm {(^{-}OOCCH_{2})(HOOCCH_{2})HN^{ }CH_{2}CH_{2}NH^{ }(CH_{2}COOH)_{2}} }$ oder H₅Ja; dieses Teilchen kann sowohl H aufgeben (und dann Partikel 3 werden) als aufnehmen (und dann in 1 verwandeln), es ist amphoter.
3. ${displaystyle mathrm {(^{-}OOCCH_{2})(HOOCCH_{2})HN^{ }CH_{2}CH_{2}NH^{ }(CH_{2}COOH)(CH_{2}COO^ {-})} }$ oder H₄Y; dieses Teilchen ist auch a zwitterion und kann H aufgeben (und dann Partikel 4 werden) als aufnehmen (und dann in 2 einsteigen), es ist amphoter.
4. ${displaystyle mathrm {(^{-}OOCCH_{2})_{2}HN^{ }CH_{2}CH_{2}NH^{ }(CH_{2}COOH)(CH_{2}COO^{- })} }$ oder H₃Ja⁻; dieses Teilchen kann H aufgeben (und dann zu Partikel 5 werden) als aufnehmen (und dann in 3 verwandeln), es ist amphoter.
5. ${displaystyle mathrm {(^{-}OOCCH_{2})_{2}HN^{ }CH_{2}CH_{2}NH^{ }(CH_{2}COO^{-})_{2}} }$ oder H₂Ja²⁻; dieses Teilchen kann H aufgeben (und dann Partikel 6 werden) als aufnehmen (und dann in 4 übergehen), es ist amphoter.
6. ${displaystyle mathrm {(^{-}OOCCH_{2})_{2}NCH_{2}CH_{2}NH^{ }(CH_{2}COO^{-})_{2}} }$ oder HY³⁻; dieses Teilchen kann H aufgeben (und dann Partikel 7 werden) als aufnehmen (und dann in 5 übergehen), es ist amphoter.
7. ${displaystyle mathrm {(^{-}OOCCH_{2})_{2}NCH_{2}CH_{2}N(CH_{2}COO^{-})_{2}} }$ oder Y⁴⁻; dieses Teilchen kann H aufgeben (und dann Partikel 5 werden) als aufnehmen (und dann in 3 übergehen), es ist amphoter.

Die Reihenfolge, in der das HIonen gespendet werden, ist vergleichbar mit der von Aminosäuren: Die echten Säuregruppen spenden zuerst ihre Protonen, dann die Stickstoffatome. Die Reihenfolge der Säuregruppen (von 2 bis 3 und dann 4) wird durch die Nähe der negativen Ladung bestimmt, wodurch das Wasserstoffion auf der anderen Seite des Moleküls eher freigesetzt wird.