Найти в Дзене

Химическая гибкость амфотерных веществ

В известном анекдоте, когда умные и красивые разбились на две группы, обезьянка осталась посередине, потому что не могла же она разорваться. Нежеланием разорваться отличаются и некоторые химические соединения, которые не готовы однозначно примкнуть к классу кислот или оснований.

Такие соединения проявляют кислотные или основные свойства в зависимости от внешних условий и называются амфотерными.

Особое место в этом отношении занимает вода, которая распадается ровнехонько на OH⁻ и H⁺. Тогда одна молекула воды может отдавать H⁺, а другая – его принимать. То есть один сорт молекул проявляет как акцепторные, так и донорные свойства в отношении одной и той же частицы, что делает этот сорт молекул (в данном случае воду) идеальным амфолитом. Точно та самая обезьянка.

Особняком среди амфотерных соединений стоят оксиды. Амфотерный оксид должен мочь выступать акцептором электронной пары (работать как кислота) и одновременно, если потребуется, быть донором электронной пары (работать как основание).

Рассмотрим пример: ZnO + 2HCl = ZnCl₂ + H₂O. В этой реакции HCl разваливается на H⁺ и Cl⁻. И тогда в присутствии H⁺, выступающего в роли сильной кислоты (чего-то, что жаждет принять электроны), ZnO берет на себя роль основания. Для этого кислород из ZnO делится своей электронной парой с этой сильной кислотой H⁺.

Теперь другой пример: ZnO + Na₂O = Na₂ZnO₂. Здесь Na₂O распадается на Na⁺ и O²⁻. Последний – спит и видит, как бы кому засунуть электрон, то есть выступает как очень сильное основание. В таких условиях ZnO вынужден проявлять кислотные свойства (электрон принимать). Поэтому образуется анион ZnO₂²⁻, к которому пристыковываются два оставшихся натрия, чтобы всё было уравновешено.

Если на месте амфотерных оксидов будут только основные или только кислотные, то реакция в неподходящих условиях просто не пойдет. У агентов не хватит гибкости.

УМАПАЛАТАРассказываем о том, как наука меняет мир