آمفوتر چیست؟ – به زبان ساده

مقدمه

مولکول‌های آمفوتر

آمفولیت‌ها

نقش پروتون در مواد آمفوتر

مثال‌هایی از مواد آمفوتر

از نمونه‌های مواد آمفوتری می‌توان به یون هیدروژن کربنات اشاره کرد که می‌تواند در نقش باز یا اسید عمل کند. واکنش‌های آن به ترتیب در زیر آورده شده‌اند:

$$\mathrm{HCO}_{3}^{-}+\mathrm{H}_{3} \mathrm{O}^{+} \rightarrow \mathrm{H}_{2} \mathrm{CO}_{3}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}$$

$$\mathrm{HCO}_{3}^{-}+\mathrm{OH}^{-} \rightarrow \mathrm{CO}_{3}^{2-}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}$$

همانطور که اشاره شد، آب، خاصیت آمفوتری دارد. زمانی که با اسیدی همچون هیدروکلریک اسید واکنش می‌دهد، در نقش باز ظاهر می‌شود:

$$H _ 2 O + H Cl \rightarrow H _ 3 O ^ + + Cl^ -$$

$$\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}+\mathrm{NH}_{3} \rightarrow \mathrm{NH}_{4}^{+}+\mathrm{OH}^{-}$$

اکسیدها و هیدروکسیدهای آمفوتری

در ادامه قصد داریم تا اکسیدها و هیدروکسیدهای آمفوتری و واکنش‌های آن‌ها را مورد بررسی قرار دهیم.

واکنش‌ اکسیدهای آمفوتری

اکسید روی با اسیدها و بازها واکنش می‌دهد که این واکنش‌ها به ترتیب در زیر آورده شده‌اند:

$$\begin{array}{l} {\mathrm{ZnO}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{SO}_{4} \rightarrow \mathrm{ZnSO}_{4}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}} \\ {\mathrm{ZnO}+2 \mathrm{NaOH}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O} \rightarrow \mathrm{Na}_{2}\left[\mathrm{Zn}(\mathrm{OH})_{4}\right]} \end{array}$$

واکنش‌های اکسید سرب، اکسید آلومینیوم و اکسید قلع (II) به ترتیب آورده شده‌ و واکنش این مواد آمفوتر به ترتیب در اسید و سپس باز فهرست شده‌اند:

$$PbO$$

$$\begin{aligned} &\mathrm{PbO}+2 \mathrm{HCl} \rightarrow \mathrm{PbCl}_{2}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}\\ &\mathrm{PbO}+2 \mathrm{NaOH}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O} \rightarrow \mathrm{Na}_{2}\left[\mathrm{Pb}(\mathrm{OH})_{4}\right] \end{aligned}$$

$$AL _ 2 O _ 3$$

$$\begin{aligned} &\mathrm{Al}_{2} \mathrm{O}_{3}+6 \mathrm{HCl} \rightarrow 2 \mathrm{AlCl}_{3}+3 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}\\ &\mathrm{Al}_{2} \mathrm{O}_{3}+2 \mathrm{NaOH}+3 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O} \rightarrow 2 \mathrm{Nal}\left[\mathrm{Al}(\mathrm{OH})_{4}\right] \end{aligned}$$

$$SnO$$

$$\begin{aligned} &\mathrm{SnO}+2 \mathrm{HCl} \rightleftharpoons \mathrm{SnCl}_{2}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}\\ &\mathrm{SnO}+4 \mathrm{NaOH}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O} \rightleftharpoons \mathrm{Na}_{4}\left[\mathrm{Sn}(\mathrm{OH})_{6}\right] \end{aligned}$$

عناصر دیگری که اکسیدهای آمفوتری را تشکیل می‌دهند عبارتند از:

واکنش هیدروکسیدهای آمفوتری

واکنش هیدروکسیدهای آمفوتری نیز همانند اکسیدهای آمفوتر در زیر فهرست شده‌اند:

$$Al (OH)_ 3$$

آلومینیوم هیدروکسید در واکنش‌های خنثی‌سازی اسید و باز به صورت زیر شرکت می‌کند:

$$\begin{aligned} &\mathrm{Al}(\mathrm{OH})_{3}+3 \mathrm{HCl} \rightarrow \mathrm{AlCl}_{3}+3 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}\\ &\mathrm{Al}(\mathrm{OH})_{3}+\mathrm{NaOH} \rightarrow \mathrm{Na}\left[\mathrm{Al}(\mathrm{OH})_{4}\right] \end{aligned}$$

$$Be (OH)_2$$

واکنش‌های برلیوم هیدروکسید در اسید و باز به صورت زیر است:

$$\begin{aligned} &\mathrm{Be}(\mathrm{OH})_{2}+2 \mathrm{HCl} \rightarrow \mathrm{BeCl}_{2}+2 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}\\ &\mathrm{Be}(\mathrm{OH})_{2}+2 \mathrm{NaOH} \rightarrow \mathrm{Na}_{2}\left[\mathrm{Be}(\mathrm{OH})_{4}\right] \end{aligned}$$

کاربردهای مواد آمفوتر

تا اینجا، مواد آمفوتری همچون اکسید روی، اکسید آلومینیوم و اکسید سرب را به همراه واکنش‌های آن مورد بررسی قرار دادیم. در ادامه، در خصوص کاربرد این مواد بحث خواهیم کرد.

فیلم آموزش شیمی عمومی ۱ و ۲ در فرادرس

کلیک کنید

اکسید سرب نیز به طور ویژه در ساخت شیشه بکار می‌رود. بسته به نوع شیشه، استفاده از اکسید سرب، خواص زیر را برای آن به همراه دارد:

• افزایش خاصیت انعکاس نور
• کاهش ویسکوزیته شیشه
• افزایش مقاومت الکتریکی
• افزایش میزان جذب اشعه ایکس

علاوه بر این، اضافه کردن اکسید سرب به سرامیک، موجب کاهش خاصیت مغناطیسی و الکتریکی آن می‌شود که به طور معمول، جهت افزایش «دمای کوری» (Curie Temperature) بکار گرفته می‌شود.

اگر این مطلب برای شما مفید بوده است، آموزش‌های زیر نیز به شما پیشنهاد می‌شوند:

• مجموعه آموزش‌های دروس شیمی
• مجموعه آموزش‌های مهندسی شیمی
• آموزش شیمی عمومی
• محلول بافر — از صفر تا صد
• واکنش اکسایش کاهش (ردوکس) — به زبان ساده

^^