Амфотерные вещества. 
Общая химия

Многие вещества могут проявлять одновременно как кислотные, так и основные свойства. Такие вещества называются амфотерными, или амфолитами. Амфотерные вещества есть среди оксидов, гидроксидов, солей и органических соединений.

Пример 14.8. Представим себе, что в двух стаканах получена взвесь не растворимых в воде гидроксидов магния и цинка. Затем испытали действие кислоты и щелочи на оба вещества. Гидроксид магния реагирует только с кислотой, проявляя основные свойства:

Гидроксид цинка вступает в реакции нейтрализации и с кислотой, и с щелочью, проявляя амфотсрность:

Кислотные свойства гидроксида цинка объясняются его способностью связывать ионы ОН" с образованием комплексного соединения.

Кроме Zn (OH)₂ есть и другие амфотерные гидроксиды: А1(ОН)₃, Сг (ОН)₃, Sn (OH)₂, Pb (OH)₂. Они растворяются в разбавленных растворах кислот и щелочей. Слабая амфотерность есть у Fe (OH)₂ и Си (ОН)₂. У этих гидроксидов преобладают основные свойства и идет реакция нейтрализации с разбавленными растворами кислот. Кислотные свойства проявляются только при действии концентрированных щелочей. Амфотерными веществами оказываются и оксиды, соответствующие всем перечисленным гидроксидам. Нагревая их с твердыми щелочами, можно получить кислородсодержащие соли, аналогичные солям обычных кислот:

Из других амфотерных веществ отметим кислые соли. Гидрокарбонатион НСО_э~ в некоторой степени ионизируется и одновременно гидролизуется:

Основные свойства иона НС0₃ сильнее, чем кислотные. Поэтому раствор гидрокарбоната натрия имеет слабощелочную реакцию.

Пример 14.9. В два стакана помещен насыщенный раствор гидрокарбоната натрия (со = 8,8%) вместе с осадком кристаллической соли. В один стакан добавляют гранулы твердого гидроксида натрия. При перемешивании осадок растворяется:

В другой стакан добавляют кристаллы лимонной кислоты. Осадок тоже растворяется:

Проявляя одновременно кислотные и основные свойства, амфолит характеризуется как константой кислотности К_а, так и константой основности K_h. Концентрация ионов водорода в растворе амфолита приближенно определяется уравнением.

Наиболее важными амфолитами среди органических соединений являются аминокислоты, поскольку они образуют белки. Амфотерность аминокислот обусловлена наличием в молекуле кислотной и основной функциональных групп:

Аминокислота реагирует не только с кислотами и щелочами, но и в самой молекуле аминокислоты происходит перенос протона от кислотной группы к основной:

Поэтому аминокислоты существуют в форме так называемых оиполярных ионов. Это понятно из приведенной формулы.