- Que sont les amphotères?
- Types d'amphotères
- Substances acides protogènes ou amphiprotiques
- Substances protophiles ou amphiprotiques de base
- Substances neutres
- Exemples de substances amphotères
- Oxydes amphotères
- Hydroxydes amphotères
- Différences entre amphotère, amphiprotique, ampholytique et aprotique
- Références
Les amphotères sont des composés ou ions ayant la particularité de pouvoir agir comme un acide ou une base, selon la théorie de Bronsted Lowry. Son nom vient du mot grec amphoteroi, qui signifie «les deux».
De nombreux métaux forment des oxydes ou des hydroxydes amphotères, notamment le cuivre, le zinc, l'étain, le plomb, l'aluminium et le béryllium. La caractéristique amphotère de ces oxydes dépend des états d'oxydation de l'oxyde en question. Des exemples de ces substances sont inclus à la fin de l'article.
Tensioactif amphotère
Les oxydes métalliques qui peuvent réagir avec les acides et les bases pour produire des sels et de l'eau sont connus sous le nom d'oxydes amphotères. Les oxydes de plomb et de zinc sont de très bons exemples, parmi d'autres composés.
Que sont les amphotères?
Selon la théorie acido-basique de Bronsted et Lowry, les acides sont ces substances qui donnent des protons, tandis que les bases sont celles qui acceptent ou absorbent les protons.
Une molécule appelée amphotère aura des réactions dans lesquelles elle acquiert des protons, ainsi que la capacité de les donner (bien que ce ne soit pas toujours le cas, comme on le verra dans la section suivante).
Un cas important et bien connu est celui du solvant universel, l'eau (H2O). Cette substance réagit facilement avec les acides, par exemple en réaction avec l'acide chlorhydrique:
H 2 O + HCl → H 3 O + + Cl -
Mais en même temps, il n'a pas non plus de problème à réagir avec une base, comme dans le cas de l'ammoniac:
H 2 O + NH 3 → NH 4 + OH -
Avec ces exemples, on peut voir que l'eau agit pleinement comme une substance amphotère.
Types d'amphotères
Même si les substances amphotères peuvent être des molécules ou des ions, il existe certaines molécules qui démontrent mieux les caractéristiques amphotères et aident à mieux étudier ce comportement: les substances amphiprotiques. Ce sont des molécules qui peuvent spécifiquement donner ou accepter un proton pour agir comme un acide ou une base.
Il convient de préciser que toutes les substances amphiprotiques sont amphotères, mais que toutes les substances amphotères ne sont pas amphiprotiques; il y a des amphotères qui ne possèdent pas de protons mais qui peuvent se comporter comme des acides ou des bases d'une autre manière (selon la théorie de Lewis).
Les substances amphiprotiques comprennent l'eau, les acides aminés et les ions bicarbonate et sulfate. À leur tour, les substances amphiprotiques sont également sous-classées en fonction de leur capacité à donner ou à donner des protons:
Substances acides protogènes ou amphiprotiques
Ce sont ceux qui ont plus tendance à abandonner un proton qu'à en accepter un. Parmi ceux-ci figurent l'acide sulfurique (H 2 SO 4) et l'acide acétique (CH 3 COOH), entre autres.
Substances protophiles ou amphiprotiques de base
Ce sont ceux pour lesquels accepter un proton est plus courant que l'abandonner. Parmi ces substances, vous pouvez trouver de l'ammoniac (NH 3) et de l'éthylènediamide.
Substances neutres
Ils ont la même facilité ou capacité d'accepter un proton que de l'abandonner. Parmi ceux-ci, on trouve principalement l'eau (H 2 O) et les alcools mineurs (-ROH).
Caractère amphotère des quinolones
Exemples de substances amphotères
Or, les substances amphotères ayant déjà été décrites, il est nécessaire de désigner les exemples de réactions dans lesquelles ces caractéristiques se produisent.
L'ion acide carbonique présente un cas basique de substance amphiprotique; voici ses réactions quand il agit comme un acide:
HCO 3 - + OH - → CO 3 2- + H 2 O
La réaction suivante se produit lorsqu'il agit comme une base:
HCO 3 - + H 3 O + → H 2 CO 3
Il existe également de nombreuses autres substances. Parmi ceux-ci, il y a les exemples suivants:
Oxydes amphotères
L'oxyde de zinc, comme déjà mentionné, est une substance amphotère mais non amphiprotique. Ce qui suit montre pourquoi.
Se comporter comme de l'acide:
ZnO + H 2 SO 4 → ZnSO 4 + H 2 O
Se comporter comme une base:
ZnO + 2NaOH + H 2 O → Na 2
L'oxyde de plomb (PbO), l'aluminium (Al 2 O 3) et l'étain (SnO) ont également leurs propres caractéristiques amphotères:
Se comporter comme des acides:
PbO + 2HCl → PbCl 2 + H 2 O
Al 2 O 3 + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2 O
SnO + HCl ↔ SnCl + H 2 O
Et comme bases:
PbO + 2NaOH + H 2 O → Na 2
Al 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O → 2Na
SnO + 4NaOH + H 2 O ↔ Na 4
Les oxydes amphotères existent également à partir du gallium, de l'indium, du scandium, du titane, du zirconium, du vanadium, du chrome, du fer, du cobalt, du cuivre, de l'argent, de l'or, du germanium, de l'antimoine, du bismuth et tellure.
Hydroxydes amphotères
Les hydroxydes peuvent également avoir des caractéristiques amphotères, comme dans le cas de l'hydroxyde d'aluminium et de béryllium. Voici deux exemples:
Hydroxyde d'aluminium sous forme d'acide:
Al (OH) 3 + 3HCl → AlCl 3 + 3H 2 O
Hydroxyde d'aluminium comme base:
Al (OH) 3 + NaOH → Na
Hydroxyde de béryllium sous forme d'acide:
Be (OH) 2 + 2HCl → BeCl 2 + H 2 O
Hydroxyde de béryllium comme base:
Be (OH) 2 + 2NaOH → Na 2
Différences entre amphotère, amphiprotique, ampholytique et aprotique
Il faut savoir différencier le concept de chaque terme, car leur ressemblance peut devenir confuse.
Les amphotères sont connus pour être des substances qui se comportent comme des acides ou des bases dans une réaction qui produit un sel et de l'eau. Ils peuvent le faire en donnant ou en capturant un proton, ou simplement en acceptant une paire électronique (ou en la donnant) selon la théorie de Lewis.
En revanche, les substances amphiprotiques sont celles amphotères qui agissent comme des acides ou des bases avec le don ou l'absorption d'un proton, selon la loi de Bronsted-Lowry. Toutes les substances amphiprotiques sont amphotères, mais toutes les substances amphotères ne sont pas amphiprotiques.
Les composés ampholytes sont des molécules amphotères qui existent sous forme de zwitterions et possèdent des zwitterions dans certaines plages de pH. Ils sont utilisés comme agents tampons dans les solutions tampons.
Enfin, les solvants aprotiques sont ceux qui n'ont pas de protons à abandonner et ne peuvent pas non plus les accepter.
Références
- Amphotère. (2008). Wikipédia. Récupéré de en.wikipedia.org
- Anne Marie Helmenstine, P. (2017). Que signifie amphotère en chimie?. Récupéré de thinkco.com
- BICPUC. (2016). Composés amphotères. Récupéré de medium.com
- Chemicool. (sf). Défintion amphotère. Obtenu sur chemicool.com.