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Ampholyt



Ampholyte (zusammengesetzt aus griechisch αμφίς (amphis) = auf beiden Seiten und λύσις (lysis) = Auflösung) beziehungsweise amphotere oder amphiprotische Verbindungen sind chemische Verbindungen, die sowohl als Brønsted-Säure als auch als Brønsted-Base reagieren können. Dieses Verhalten bezeichnet man auch als Säure-Base-Amphoterie.

Weiteres empfehlenswertes Fachwissen

Inhaltsverzeichnis

Eigenschaften

Wie auch bei allen Säuren und Basen ist die Löslichkeit der Ampholyte in Wasser stark vom pH-Wert abhängig. Manche Ampholyte reagieren mit sich selbst. Das bekannteste Beispiel dafür ist Wasser.

Wasser kann z. B. zu H3O+ oder zu OH reagieren, je nachdem, was es für einen Reaktionspartner bekommt. Das Verhalten von Wasser mit sich selbst zu reagieren wird auch als Autoprotolyse bezeichnet.

\mathrm{2 \ H_2O \ \rightleftharpoons \ H_3O^+ + OH^-}

Beispiele für Ampholyte

Verbindungen, die zur Autoprotolyse neigen

Beispiele:

  • Wasser H2O
  • Ammoniak NH3
  • Schwefelsäure H2SO4

Reaktionsbeispiel: Wasser

Reagiert mit Säure als Base:

\mathrm{HCl + H_2O \longrightarrow H_3O^+ + Cl^-}

Reagiert mit Base als Säure:

\mathrm{NH_3 + H_2O \longrightarrow NH_4^+ + OH^-}

Teilweise deprotonierte mehrbasige Säuren

Beispiele:

  • Monohydrogenphosphat HPO42−
  • Dihydrogenphosphat H2PO4
  • Hydrogensulfat HSO4

Reaktionsbeispiel: Dihydrogenphosphat

Reagiert mit Säure als Base:

\mathrm{HCl + H_2PO_4^- \longrightarrow H_3PO_4 + Cl^-}

Reagiert mit Base als Säure:

\mathrm{NH_3 + H_2PO_4^- \longrightarrow NH_4^+ + HPO_4^{2-}}

Teilweise protonierte mehrbasige Basen

Beispiele:

  • basisches Magnesiumchlorid Mg(OH)Cl bzw. Mg(OH)+ Cl
  • Hydrazin Monohydrochlorid H2N-NH2 · HCl bzw. H2N-NH3+ Cl

Reaktionsbeispiel: basisches Magnesiumchlorid

Reagiert mit Säure als Base:

\mathrm{HCl + Mg(OH)Cl \longrightarrow H_2O + MgCl_2}

Reagiert mit Base als Säure:

\mathrm{Mg(OH)Cl + NaOH \longrightarrow NaCl + Mg(OH)_2}

Verbindungen mit sauren und basischen funktionellen Gruppen

Hierunter fallen alle Verbindungen, die mindestens eine saure und mindestens eine basische Gruppe besitzen. Es können natürlich auch mehrere saure und basische Gruppen sein. Beispiele:

Reaktionsbeispiel: Glycin (einfachste Aminosäure)

Reagiert mit Säure als Base:

\mathrm{HCl + H_2N{-}CH_2{-}COOH \longrightarrow H_3N^+{-}CH_2{-}COOH + Cl^-}

Reagiert mit Base als Säure:

\mathrm{NaOH + H_2N{-}CH_2{-}COOH \longrightarrow H_2O + H_2N{-}CH_2{-}COO^- + Na^+}


Berechnen des Eigen-pH-Werts von Ampholyten

Löst man Ampholyte (mit zwei funktionellen Gruppen) in Wasser so stellt sich ein mittlerer pH-Wert ein, der sich mit folgender (Konzentration unabhängigen) Näherungsformel berechnen lässt:

pH=\frac{1}{2}(pK_{s1}+pK_{s2})

Dabei sind pKs1 und pKs2 die Säurekonstanten (pKs-Werte) des Ampholyten.

Bei diesem pH-Wert haben Ampholyte die niedrigste Löslichkeit. Die Löslichkeit nimmt sowohl mit steigendem als auch mit fallendem pH-Wert zu. Außerdem erscheint der Ampholyt bei diesem pH-Wert „elektrisch neutral“, was man bei der isoelektrischen Fokussierung ausnutzt.

Siehe auch

 
Dieser Artikel basiert auf dem Artikel Ampholyt aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und steht unter der GNU-Lizenz für freie Dokumentation. In der Wikipedia ist eine Liste der Autoren verfügbar.
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