Hợp chất nào có tính lưỡng tính

Trong các bài tập hóa học có rất nhiều câu hỏi liên quan tới chất lưỡng tính. Vậy cách nào để bạn phân biệt và nhận biết các chất lưỡng tính trong câu hỏi thi trắc nghiệm thì cùng GiaiNgo tìm hiểu ngay nhé.

Trong lĩnh vực hóa sinh, việc nhận biết các chất rất quan trọng. Đặc biệt, phổ biến trong đời sống cũng như công nghiệp là các chất lưỡng tính. Cùng GiaiNgo tìm hiểu các chất này thông qua bài viết chi tiết bên dưới nhé.

Chất lưỡng tính là gì?

Chất lưỡng tính là gì?

Chất lưỡng tính là chất vừa có tính axit, vừa có tính bazơ. Trong đó, axit là chất nhường proton và bazơ là chất nhận proton. Phản ứng giữa axit và bazơ là phản ứng hóa học trong đó có sự cho và nhận proton.

Chất lưỡng tính phải thỏa mãn hai tính chất sau đó là có phản ứng axit – bazo với một axit. Đồng thời có phản ứng axit – bazơ với một bazơ.

Chất có tính chất lưỡng tính là gì?

Chất có tính chất lưỡng tính là chất có thể hiện tính chất axit hoặc tính chất bazơ. Chất có tính chất lưỡng tính tạo ra muối khi tác dụng với axit cũng như khi tác dụng với bazơ.

Chất có tính lưỡng tính khi tác dụng với axit hoặc bazơ gây ra phản ứng trung hòa. Nhưng nhiều loại hợp chất khi tác dụng với axit hoặc bazơ không gây ra phản ứng trung hòa. Đa số các muối tác dụng với axit tạo ra muối và axit. Hoặc muối tác dụng với bazơ tạo thành muối và bazơ.

Chất không có tính chất lưỡng tính là gì?

Chất không có tính chất lưỡng tính là chất không có khả năng tác dụng với dung dịch axit và bazơ. Theo thuyết điện li thì chất không có tính lưỡng tính là chất trong nước không thể phân li theo cả kiểu axit và kiểu bazơ.

Theo thuyết Bronsted thì chất không có tính lưỡng tính là những chất vừa không có khả năng cho proton H+, vừa không có khả năng nhận proton H+.

Phân loại chất lưỡng tính

Hidroxit lưỡng tính

Hidroxit lưỡng tính là hidro khi tan trong nước vừa có thể phân li như axit vừa có thể phân li như bazơ. Ví dụ Zn(OH)2 là hidroxit lưỡng tính. Để thể hiện tính lưỡng tính của Zn(OH)2 người ta thường viết nó dưới dạng H2ZnO2.

Các hidroxit lưỡng tính thường gặp là Zn(OH)2, Al(OH)3, Sn(OH)2, Pb(OH)2. Các chất này ít tan trong nước và lực axit, lực bazơ đều yếu.

Oxit lưỡng tính

Oxit lưỡng tính bao gồm các oxit ứng với các hidroxit như Al2O3, ZnO, Cr2O3. Chất Cr2O3 chỉ tan trong NaOH đặc, nóng.

Phương trình hóa học minh họa:

  • Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O
  • Al2O3 + 2NaOH → H2O + 2NaAlO2 (natri aluminat)
  • ZnO + 2HCl → ZnCl2 + H2O
  • ZnO + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2O

Oxit lưỡng tính là những oxit vừa tác dụng với dung dịch axit, vừa tác dụng với dung dịch bazơ.

Muối axit của axit yếu

Muối axit của axit yếu bao gồm NaHCO3, KHS, NaH2PO4, Na2HPO4, KHSO3,… Các chất này khi tác dụng với HCl và NaOH sẽ cho ra các phản ứng hóa học khác nhau.

Cụ thể:

Tác dụng với HCl

HCO3- + H+→ H2O + CO2

HSO3- + H+→ H2O + SO2

HS− + H+→ H2S

Tác dụng với NaOH

HCO3-+ OH−→CO32- + H2O

HSO3-+ OH−→SO32- + H2O

HS− + OH−→S2−+ H2O

Muối của axit yếu và bazo yếu

Muối của axit yếu và bazơ yếu điển hình là (NH4)2CO3, CH3COONH4, CH3COONH3−CH3. Khi tác dụng với HCl sẽ cho ra phương trình hóa học (NH4)2RO3 + 2HCl → 2NH4Cl + H2O + RO2 (với R là C, S) và (NH4)2S + 2HCl → 2NH4Cl + H2S

Khi tác dụng với NaOH sẽ cho ra phương trình hóa học là NH4+ + OH−→ NH3 + H2O. Kim loại Al, Zn, Be, Sn, Pb không phải chất lưỡng tính nhưng cũng tác dụng được với cả axit và dung dịch bazơ.

Các loại khác

Ngoài oxit lưỡng tính, muối axit của axit yếu và muối của axit yếu và bazơ yếu thì amino axit và một số muối của amino axit cũng là chất lưỡng tính.

Amino axit vừa có tính bazơ (do nhóm NH2), vừa có tính axit (do nhóm COOH). Amino axit tác dụng với dung dịch axit sẽ cho ra phương trình (NH2)xR(COOH)y + xHCl→(ClNH3)xR(COOH)y

Khi amino axit tác dụng với dung dịch bazơ sẽ cho ra phương trình hóa học là (NH2)xR(COOH)y + yNaOH→(NH2)xR(COONa)y + yH2O.

Câu hỏi liên quan về chất lưỡng tính

Có bao nhiêu chất lưỡng tính?

Có 5 chất lưỡng tính đó là hidroxit lưỡng tính, oxit lưỡng tính, muối axit của axit yếu, muối của axit yếu và bazơ yếu. Các loại khác như amino axit, một số muối của amino axit,…

Nước có phải là chất lưỡng tính không?

Nước là một chất lưỡng tính và có thể phản ứng như một oxit axit hoặc một oxit bazơ. Khi nước phản ứng sẽ tạo ra dung dịch axit hay bazơ tương ứng. Khi phản ứng với một axit mạnh hơn ví dụ như HCl thì nước phản ứng như một chất kiềm.

Phương trình hóa học của nước và HCL là HCl + H2O ↔ H3O+ + Cl-. Khi nước phản ứng với amoniac thì nước lại phản ứng như một axit với phương trình NH3 + H2O ↔ NH4+ + OH-.

NaHCO3 có phải là chất lưỡng tính không?

NaHCO3 là chất lưỡng tính vì NaHCO3 có thể tác dụng với các axit mạnh hơn. Đặc biệt là HCl gây giải phóng khí CO2. Chính vì thế, NaHCO3 cũng thể hiện tính bazơ và tính chất bazơ của hợp chất thường chiếm ưu thế hơn so với tính axit.

NaHCO3 là công thức hóa học của natri bicacbonat. Chất này có tên gọi khác là natri hidrocacbonat. Thực tế, NaHCO3 được sử dụng rất phổ biến trong cuộc sống với nhiều tên gọi khác như như bread soda, bicarbonate of soda hay baking soda.

Al2O3 có phải là chất lưỡng tính không?

Al2O3 là chất lưỡng tính vì Al2O3 là oxit bazơ khi tác dụng với axit mạnh sẽ tạo ra muối và nước. Al2O3 là chất rắn màu trắng, không tan trong nước, rất bền, nóng chảy ở 20500C.

NaAlO2 có phải là chất lưỡng tính không?

NaAlO2 là chất lưỡng tính. NaAlO2 còn có các tên gọi khác như Natri aluminium oxide, Natri meta aluminate, Aluminate, Sodium,..

NaAlO2 có tính ứng dụng cao trong đời sống và sản xuất như xử lý nước trong bể bơi. Đồng thời, NaAlO2 được dùng trong công nghiệp sản xuất gạch chịu lửa, sản xuất alumina, là chất trung gian trong sản xuất các zeolit.

Trên đây là những thông tin chi tiết về chất lưỡng tính mà GiaiNgo muốn chia sẻ đến các bạn. Mong rằng sẽ giúp bạn có thêm nhiều kiến thức về hóa học, đặc biệt là phân biệt các chất lưỡng tính. Bên cạnh đó đừng quên theo dõi những bài viết mới từ chuyên mục Là gì nhé.

Trong hóa học, hợp chất lưỡng tính là một phân tử hoặc ion có thể phản ứng với cả axit và base.[1] Nhiều kim loại (như kẽm, thiếc, chì, nhôm và beryli) tạo thành các oxit lưỡng tính hoặc hydroxide lưỡng tính. Tính lưỡng tính còn phụ thuộc vào trạng thái oxy hóa. Ví dụ Al2O3 là một oxit lưỡng tính.

Tiền tố của của từ amphoteric có nguồn gốc từ tiền tố Hy Lạp amphi-, có nghĩa là “cả hai”. Trong hóa học, một hợp chất lưỡng tính là một chất có khả năng hoạt động như một axit hoặc một base. Axit là chất cho proton (hoặc nhận cặp electron) còn base nhận proton. Cho nên chất lưỡng tính là chất vừa thể hiện tính axit vừa thể hiện tính base.

Các oxit kim loại phản ứng với cả axit cũng như base để tạo ra muối và nước được gọi là oxit lưỡng tính. Chẳng hạn chì oxit và kẽm oxit.

Một loại trong nhóm hợp chất lưỡng tính là các phân tử amphiprotic, có thể cho hoặc nhận proton (H+). Các ví dụ bao gồm amino acid và protein, có các nhóm axit amin và axit cacboxylic và các hợp chất tự ion hóa như nước.

Ampholyte là các phân tử có chứa cả nhóm axit và nhóm base, tồn tại chủ yếu dưới dạng lưỡng cực (zwitterions) trong khoảng pH nhất định. Độ pH có điện tích phân tử trung bình bằng 0 được gọi là điểm đẳng điện của phân tử. Ampholyte được dùng để duy trì độ pH ổn định trong phương pháp điện di đẳng điện.

Mục lục

  • 1

    Từ nguyên

  • 2

    Phân tử lưỡng tính

    • 2.1

      Ví dụ:

    • 2.2

      Không phải tất cả các chất lưỡng tính đều cho hoặc nhận proton

  • 3

    Oxit lưỡng tính và hydroxide [4]

    • 3.1

      Oxit lưỡng tính

    • 3.2

      Hydroxide lưỡng tính

  • 4

    Xem thêm

  • 5

    Tài liệu tham khảo

Từ nguyênSửa đổi

Amphoteric có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp amphoteroi (ἀμφότεροι) có nghĩa là “cả hai”. Các từ liên quan trong hóa học axit-base là amphichromaticamphichroic, cả hai từ này đều mô tả các chất chỉ thị axit-base tạo màu khi phản ứng với axit và chuyển màu khác khi phản ứng với base.[2]

Phân tử lưỡng tínhSửa đổi

Theo thuyết Bronsted-Lowry về axit và base: axit là chất cho electron và base là chất nhận electron.[3] Một phân tử lưỡng tính (hoặc ion) có thể cho hoặc nhận một electron, do đó hoạt động như một axit hoặc một base. Nước, amino acid, ion hydro cacbonat (ion bicacbonat) và ion hydro sunfat (ion bisunfat) là những ví dụ phổ biến của các chất lưỡng tính. Vì chúng đều có nguyên tử hydro, có thể cho electron thể hiện tính axit. Ngoài ra, chúng có thể hoạt động như một base nên chúng là chất lưỡng tính.

Ví dụ:Sửa đổi

Một ví dụ phổ biến của một chất lưỡng tính là ion hydro cacbonat, có thể hoạt động như một base:

HCO
3

+
H
+

CO
2
+
H
2
O
{\displaystyle {\ce {HCO3^- + H^+ -> CO2 + H2O}}}

hoặc dưới dạng axit:

HCO
3

+
OH


CO
3
2

+
H
2
O
{\displaystyle {\ce {HCO3^- + OH^- -> CO3^2- + H2O}}}

Do đó, nó có thể cho hoặc nhận một proton.

Nước là ví dụ phổ biến nhất, hoạt động như một base khi phản ứng với một axit như hydro chloride:

H
2
O
+
HCl

H
3
O
+
+
Cl

{\displaystyle {\ce {H2O + HCl -> H3O^+ + Cl^-}}}

và hoạt động như một axit khi phản ứng với một base như amonia:

H
2
O
+
NH
3

NH
4
+
+
OH

{\displaystyle {\ce {H2O + NH3 -> NH4^+ + OH^-}}}

Không phải tất cả các chất lưỡng tính đều cho hoặc nhận protonSửa đổi

Hiển nhiên một hợp chất có thể cho hoặc nhận proton là chất lưỡng tính, nhưng điều ngược lại là không đúng. Ví dụ, oxit kim loại ZnO không chứa hydro và không thể cho một proton. Thay vào đó, nó là một axit Lewis có nguyên tử Zn nhận một cặp electron từ gốc OH-. Các oxit và hydroxide kim loại khác được đề cập ở trên cũng có vai trò như axit Lewis chứ không phải là axit Bronsted.

Oxit lưỡng tính và hydroxide [4]Sửa đổi

Oxit lưỡng tínhSửa đổi

Kẽm oxit (ZnO) phản ứng với cả axit và base:

  • Trong axit:

    ZnO
    +
    H
    2
    SO
    4

    ZnSO
    4
    +
    H
    2
    O
    {\displaystyle {\ce {ZnO + H2SO4 -> ZnSO4 + H2O}}}

  • Trong base:

    ZnO
    +
    2
    NaOH
    +
    H
    2
    O

    Na
    2
    [
    Zn
    (
    OH
    )
    4
    ]
    {\displaystyle {\ce {ZnO +2NaOH +H2O ->Na2[Zn(OH)4]}}}

Phản ứng này có thể được sử dụng để tách các cation khác nhau, chẳng hạn như kẽm (II) hòa tan trong base từ mangan (II) không hòa tan trong base.

Chì oxit (PbO):

  • Trong axit:

    PbO
    +
    2
    HCl

    PbCl
    2
    +
    H
    2
    O
    {\displaystyle {\ce {PbO + 2HCl ->PbCl2 + H2O}}}

  • Trong base:

    PbO
    +
    2
    NaOH
    +
    H
    2
    O

    Na
    2
    [
    Pb
    (
    OH
    )
    4
    ]
    {\displaystyle {\ce {PbO +2NaOH +H2O ->Na2[Pb(OH)4]}}}

Nhôm oxit (Al2O3)

  • Trong axit:

    Al
    2
    O
    3
    +
    6
    HCl

    2
    AlCl
    3
    +
    3
    H
    2
    O
    {\displaystyle {\ce {Al2O3 + 6HCl -> 2AlCl3 + 3H2O}}}

  • Trong base:

    Al
    2
    O
    3
    +
    2

    NaOH
    +
    3
    H
    2
    O

    2
    Na
    [
    Al
    (
    OH
    )
    4
    ]
    {\displaystyle {\ce {Al2O3 +2NaOH +3H2O ->2Na[Al(OH)4]}}}

    (hydrat natri aluminat)

Thiếc(II) oxit (SnO)

  • Trong axit: SnO +2 HCl ⇌ SnCl 2 + H2O

  • Trong base: SnO + 4NaOH + H2O ⇌ Na4[Sn(OH)6]

Một số nguyên tố khác cũng tạo thành oxit lưỡng tính là gallium, indium, scandium, titan, zirconium, vanadi, crom, sắt, coban, đồng, bạc, vàng, germani, antimon, bismuth, và teluride.

Hydroxide lưỡng tínhSửa đổi

Nhôm hydroxide cũng là chất lưỡng tính:

  • Là một base (trung hòa một axit): Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O

  • Là một axit (trung hòa một base): Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4]

Beryllium hydroxide

  • với axit: Be(OH)2 + 2HCl → BeCl2 + 2H2O

  • với base: Be(OH)2 + 2NaOH → Na2[Be(OH)4].[5]

Xem thêmSửa đổi

  • Zwitterion

  • Điểm đẳng điện

  • Ate phức tạp

Tài liệu tham khảoSửa đổi

  1. ^

    International Union of Pure and Applied Chemistry. “amphoteric”. Toàn văn bản Giản Lược Thuật Ngữ Hoá Học.

  2. ^

    Từ điển khoa học chim cánh cụt 1994, Penguin Books

  3. ^

    RH Petrucci, WS Harwood và FG Herring, “Hóa học đại cương” (lần thứ 8, Prentice-Hall 2002), tr.669

  4. ^

    Housecroft, C. E.; Sharpe, A. G. (2004). Inorganic Chemistry (ấn bản 2). Prentice Hall. tr.173–4. ISBN978-0130399137.

  5. ^

    CHEMIX School & Lab – Phần mềm học hóa học, của Arne Standnes (yêu cầu tải xuống chương trình)

Bài viết liên quan

No Content Available
Next Post

Leave a Reply

Your email address will not be published.

Kết nối tại đây

Bài viết có thể bạn quan tâm