ความแตกต่างระหว่างแอมฟิโปรติกกับแอมโฟเทอริก

2024 ผู้เขียน: Alex Aldridge | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 13:51

Amphiprotic vs Amphoteric

เนื่องจากแอมฟิโปรติกและแอมโฟเทอริกค่อนข้างคล้ายกัน ความแตกต่างระหว่างแอมฟิโพรติกและแอมโฟเทอริกก็ค่อนข้างสับสนเช่นกัน คำศัพท์ทั้งสองคำคือ amphiprotic และ amphoteric เกี่ยวข้องกับเคมีของกรดเบส สารแอมโฟเทอริกมีลักษณะเป็นกรดและเป็นเบส สารแอมฟิโพรติกทั้งหมดสามารถบริจาคและรับโปรตอนและแสดงคุณสมบัติของกรดและเบสได้ ดังนั้นพวกมันจึงเป็นแอมโฟเทอริกด้วย บทความนี้อธิบายความแตกต่างระหว่างสารแอมฟิโปรติกและสารแอมโฟเทอริกอย่างละเอียด นอกจากนี้ยังให้ตัวอย่างและปฏิกิริยาเพื่อแสดงคุณสมบัติ

สารแอมฟิโพรติกคืออะไร

คำว่า amphiprotic หมายถึงสารที่สามารถรับและบริจาคโปรตอนได้ มันสามารถเป็นได้ทั้งอิออนหรือโควาเลนต์ ดังนั้นสารแอมโฟเทอริกจึงควรมีคุณสมบัติหลักสองประการ

– โมเลกุลต้องมีอะตอมไฮโดรเจนอย่างน้อยหนึ่งอะตอมและสามารถบริจาคให้กับโมเลกุลอื่นได้

– โมเลกุลต้องมีอิเล็กตรอนคู่เดียว (อิเล็กตรอนที่ไม่เกี่ยวข้องกับพันธะเคมี) เพื่อรับโปรตอน

น้ำ (H_{2O) เป็นสารแอมฟิโปรติกที่พบได้บ่อยที่สุด โมเลกุลของน้ำตอบสนองความต้องการทั้งสองที่จำเป็นสำหรับสารแอมฟิโปรติก}

นอกจากน้ำแล้ว กรดไดโปรติกที่เป็นคอนจูเกตส่วนใหญ่ยังสามารถทำหน้าที่เป็นสารแอมฟิโปรติกได้

ฐานคอนจูเกตกรดไดโปรติก

H₂SO₄ HSO₄^–

H₂CO₃ HCO₃^–

H₂S HS^–

H₂CrO₃ HCrO₃^–

ตัวอย่าง: กรดคาร์บอนิก (H₂CO₃) เป็นกรดไดโพรติกอ่อน ไบคาร์บอเนต (HCO₃ ^{–) เป็นฐานผัน ในสารละลายที่เป็นน้ำ ไบคาร์บอเนตแสดงปฏิกิริยาสองประเภท}

(1) บริจาคโปรตอนให้กับน้ำ (ในรูปของ bronsted – Lowry acid)

HCO₃^– _(aq) + H₂ O -> H₃O⁺ _(aq) + CO ₃^2- _(aq)

(2) รับโปรตอนจากน้ำ (เป็น bronsted – เบส Lowry)

HCO₃^– _(aq) + H₂ O -> H₂CO_{3 (aq)} + OH ^– _(aq)

ดังนั้น ไบคาร์บอเนต (HCO₃^{–) เป็นสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ}

สารแอมโฟเทอริกคืออะไร

สารที่ทำหน้าที่เป็นทั้งกรดและเบสเรียกว่าสารแอมโฟเทอริก คำจำกัดความนี้ค่อนข้างคล้ายกับสารแอมฟิโพรติก เนื่องจากสารแอมฟิโปรติกทั้งหมดแสดงคุณสมบัติที่เป็นกรดโดยการให้โปรตอน และในทำนองเดียวกัน พวกมันก็แสดงคุณสมบัติพื้นฐานโดยการยอมรับโปรตอน ดังนั้นสารแอมฟิโปรติกทั้งหมดจึงถือเป็นแอมโฟเทอริกได้ อย่างไรก็ตาม ข้อความย้อนกลับไม่เป็นความจริงเสมอไป

เรามีสามทฤษฎีสำหรับกรดและเบส:

ทฤษฎีกรดเบส

Arrhenius H⁺ โปรดิวเซอร์ OH^{– โปรดิวเซอร์}

Bronsted-Lowry H⁺ ผู้บริจาค H^{+ ผู้รับ}

ตัวรับคู่อิเล็กตรอนของลูอิส ผู้บริจาคคู่อิเล็กตรอน

ตัวอย่าง: Al2O3 คือกรดลูอิสและเบสลูอิส ดังนั้นจึงเป็นสารแอมโฟเทอริก เนื่องจากไม่มีโปรตอน (H^{+) จึงไม่ใช่สารแอมฟิโปรติก}

Al₂O_{3 ฐาน:}

Al₂O₃ + 6 HCl -> 2 AlCl₃ + 3 H _2O

Al₂O_{3 ในรูปกรด:}

Al₂O₃ + 2NaOH + 3 H₂O -> NaAl(OH)₄

Amphiprotic กับ Amphoteric ต่างกันอย่างไร

• สารแอมฟิโพรติกทำหน้าที่เป็นกรดและเป็นเบส สารแอมโฟเทอริกสามารถรับหรือบริจาคโปรตอนได้ (H^{+ ไอออน)}

• สารแอมโฟเทอริกทั้งหมดเป็นแอมฟิโปรติก แต่สารแอมฟิโพรติกทั้งหมดไม่ใช่แอมโฟเทอริก

• สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำพิจารณาความสามารถในการบริจาคหรือรับโปรตอน อย่างไรก็ตามสปีชีส์แอมโฟเทอริกพิจารณาความสามารถในการทำหน้าที่เป็นกรดและเป็นเบส คุณสมบัติของกรดเบสขึ้นอยู่กับปัจจัยสามประการ ได้แก่ ความสามารถในการบริจาคหรือรับโปรตอน

หากสารมีคู่อิเล็กตรอนที่จะบริจาคและมีความสามารถในการรับคู่อิเล็กตรอนให้ถือว่าเป็นแอมโฟเทอริก

หากสารมีความสามารถในการผลิตทั้งไอออน H+ และ OH- ไอออน ให้ถือว่าเป็นแอมโฟเทอริก

สรุป:

Amphiprotic vs Amphoteric

แอมโฟเทอริกและแอมฟิโปรติกสัมพันธ์กับเคมีที่เป็นกรด-เบส สารทั้งสองนี้แสดงคุณสมบัติของกรดและเบส กล่าวอีกนัยหนึ่ง พวกมันสามารถทำปฏิกิริยาเป็นกรดและเป็นเบสได้ขึ้นอยู่กับสารตั้งต้นอื่นๆ สารแอมฟิโพรติกสามารถบริจาคและรับโปรตอนได้ น้ำเป็นตัวอย่างที่พบบ่อยที่สุดสำหรับสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ เบสคอนจูเกตส่วนใหญ่ของกรดไดโปรติกก็เช่นกัน สารแอมโฟเทอริกสามารถทำหน้าที่เป็นกรดและเป็นเบสได้