ANFOTERI: IN COSA CONSISTONO, TIPI ED ESEMPI - CHIMICA - 2025

Gli anfoteri sono composti o ioni aventi la particolarità di poter agire come un acido o una base, secondo la teoria Bronsted Lowry. Il suo nome deriva dalla parola greca amphoteroi, che significa "entrambi".

Molti metalli formano ossidi o idrossidi anfoteri, inclusi rame, zinco, stagno, piombo, alluminio e berillio. La caratteristica anfotera di questi ossidi dipende dagli stati di ossidazione dell'ossido in questione. Esempi di queste sostanze sono inclusi alla fine dell'articolo.

Tensioattivo anfotero

Gli ossidi metallici che possono reagire con acidi e basi per produrre sali e acqua sono noti come ossidi anfoteri. Gli ossidi di piombo e zinco sono ottimi esempi, tra gli altri composti.

Cosa sono gli anfoteri?

Secondo la teoria acido-base di Bronsted e Lowry, gli acidi sono quelle sostanze che donano i protoni, mentre le basi sono quelle che accettano o assorbono i protoni.

Una molecola chiamata anfotera avrà reazioni in cui acquisisce protoni, così come la capacità di donarli (anche se non è sempre così, come si vedrà nella prossima sezione).

Un caso importante e ben noto è quello del solvente universale, l'acqua (H2O). Questa sostanza reagisce facilmente con gli acidi, ad esempio, in reazione con l'acido cloridrico:

H ₂ O + HCl → H ₃ O ⁺ + Cl ^-

Ma allo stesso tempo non ha problemi a reagire con una base, come nel caso dell'ammoniaca:

H ₂ O + NH ₃ → NH ₄ + OH ^-

Con questi esempi si può vedere che l'acqua agisce pienamente come una sostanza anfotera.

Tipi di anfoteri

Sebbene le sostanze anfotere possano essere molecole o ioni, ci sono alcune molecole che meglio dimostrano le caratteristiche anfotere e aiutano a studiare meglio questo comportamento: le sostanze anfiprotiche. Queste sono molecole che possono donare o accettare specificamente un protone per agire come un acido o una base.

Va chiarito che tutte le sostanze anfiprotiche sono anfotere, ma non tutte le sostanze anfotere sono anfiprotiche; ci sono anfoteri che non possiedono protoni ma possono comportarsi come acidi o basi in altri modi (secondo la teoria di Lewis).

Le sostanze anfiprotiche includono acqua, amminoacidi e ioni bicarbonato e solfato. A loro volta, le sostanze anfiprotiche sono anche sottoclassificate in base alla loro capacità di donare o donare protoni:

Sostanze acide protogeniche o anfiprotiche

Sono quelli che hanno una maggiore tendenza a rinunciare a un protone che ad accettarne uno. Tra questi ci sono acido solforico (H ₂ SO ₄ ) e acido acetico (CH ₃ COOH), tra gli altri.

Sostanze protofile o anfiprotiche di base

Sono quelli per cui accettare un protone è più comune che rinunciarvi. Tra queste sostanze troviamo l'ammoniaca (NH ₃ ) e l'etilendiamide.

Sostanze neutre

Hanno la stessa facilità o capacità di accettare un protone che di rinunciarvi. Tra questi vi sono principalmente l'acqua (H ₂ O) e gli alcoli minori (-ROH).

Carattere anfotero dei chinoloni

Esempi di sostanze anfotere

Ora, poiché le sostanze anfotere sono già state descritte, è necessario denotare gli esempi di reazioni in cui si verificano queste caratteristiche.

Lo ione di acido carbonico presenta un caso base di una sostanza anfiprotica; di seguito sono le sue reazioni quando agisce come un acido:

HCO ₃ ^- + OH ^- → CO ₃ ^2- + H ₂ O

La seguente reazione si verifica quando funge da base:

HCO ₃ ^- + H ₃ O ⁺ → H ₂ CO ₃

Ci sono anche molte altre sostanze. Di questi ci sono i seguenti esempi:

Ossidi anfoteri

L'ossido di zinco, come già accennato, è una sostanza anfotera ma non anfiprotica. Quanto segue mostra il motivo.

Comportarsi come un acido:

ZnO + H ₂ SO ₄ → ZnSO ₄ + H ₂ O

Comportarsi come base:

ZnO + 2NaOH + H ₂ O → Na ₂

Anche l'ossido di piombo (PbO), l'alluminio (Al ₂ O ₃ ) e lo stagno (SnO) hanno le proprie caratteristiche anfotere:

Comportarsi come gli acidi:

PbO + 2HCl → PbCl ₂ + H ₂ O

Al ₂ O ₃ + 6HCl → 2AlCl ₃ + 3H ₂ O

SnO + HCl ↔ SnCl + H ₂ O

E come basi:

PbO + 2NaOH + H ₂ O → Na ₂

Al ₂ O ₃ + 2NaOH + 3H ₂ O → 2Na

SnO + 4NaOH + H ₂ O ↔ Na ₄

Gli ossidi anfoteri esistono anche da gallio, indio, scandio, titanio, zirconio, vanadio, cromo, ferro, cobalto, rame, argento, oro, germanio, antimonio, bismuto e tellurio.

Idrossidi anfoteri

Gli idrossidi possono anche avere caratteristiche anfotere, come nei casi dell'idrossido di alluminio e di berillio. Di seguito sono riportati entrambi gli esempi:

Idrossido di alluminio come acido:

Al (OH) ₃ + 3HCl → AlCl ₃ + 3H ₂ O

Idrossido di alluminio come base:

Al (OH) ₃ + NaOH → Na

Berillio idrossido come acido:

Be (OH) ₂ + 2HCl → BeCl ₂ + H ₂ O

Berillio idrossido come base:

Be (OH) ₂ + 2NaOH → Na ₂

Differenze tra anfotero, anfiprotico, anfolitico e aprotico

È necessario sapere come differenziare il concetto di ciascun termine, poiché la loro somiglianza può creare confusione.

Gli anfoteri sono noti per essere sostanze che si comportano come acidi o basi in una reazione che produce un sale e acqua. Possono farlo donando o catturando un protone, o semplicemente accettando una coppia elettronica (o dandola via) secondo la teoria di Lewis.

Invece, le sostanze anfiprotiche sono quelle anfotere che agiscono come acidi o basi con la donazione o l'assorbimento di un protone, secondo la legge di Bronsted-Lowry. Tutte le sostanze anfiprotiche sono anfotere, ma non tutte le sostanze anfotere sono anfiprotiche.

I composti anfoliti sono molecole anfotere che esistono come zwitterion e possiedono zwitterions in determinati intervalli di pH. Sono usati come agenti tampone nelle soluzioni tampone.

Infine, i solventi aprotici sono quelli che non hanno protoni a cui rinunciare e non possono nemmeno accettarli.

Riferimenti

1. Anfotero. (2008). Wikipedia. Estratto da en.wikipedia.org
2. Anne Marie Helmenstine, P. (2017). Che cosa significa anfotero in chimica? Estratto da thoughtco.com
3. BICPUC. (2016). Composti anfoteri. Estratto da medium.com
4. Chemicool. (Sf). Definizione amphoteric. Ottenuto da chemicool.com.