Los anfóteros son elementos que pueden actuar como ácidos o como bases.
TemasTeoría de Brønsted-Lowry
De acuerdo a la denominada teoría de Brønsted-Lowry (llamada de esta forma por quienes la propusieron de manera independiente, el danés Johannes Nicolaus Brønsted y el inglés Thomas Martin Lowry), la reacción entre un ácido y una base lleva a que, a partir del intercambio de un protón, el ácido forme su base conjugada y la base forme su ácido conjugado. De este modo, los ácidos ceden protones y las bases, los aceptan.
Esta definición amplía el concepto de ácido-base más allá de la disociación en agua, permitiendo la consideración de reacciones ácido-base en otros solventes y en medios no acuosos. Un aspecto importante de la teoría de Brønsted-Lowry es el concepto de equilibrio ácido-base.
Los ácidos y las bases tienen fuerzas relativas para donar o aceptar protones, lo que se refleja en su constante de equilibrio. Los ácidos más fuertes tienen una mayor tendencia a donar protones, mientras que las bases más fuertes tienen una mayor capacidad para aceptarlos. Esta teoría también permite la clasificación de las sustancias en términos de su comportamiento ácido-base.
Moléculas anfipróticas
Las moléculas anfipróticas son capaces de donar o de recibir un protón, de manera que son elementos anfóteros. Las proteínas y los aminoácidos son anfóteros de esta clase.
Estas moléculas anfipróticas presentan un radical ácido y una base. Por eso actúan de un modo u otro de acuerdo al medio. Las sustancias anfóteras modifican la carga eléctrica de su sector hidrofílico teniendo en cuenta el pH del medio: para contrarrestar dicho pH, se posicionan como ácidos si están en un medio básico, mientras que si se hallan en un medio ácido se erigen como bases.
La propiedad anfiprótica de una molécula está relacionada con la presencia de grupos funcionales específicos en su estructura molecular. Éstos tienen la capacidad de ionizarse o intercambiar protones en respuesta a las condiciones del medio. Debemos señalar que desempeñan un papel importante en diversas reacciones químicas y biológicas. Su capacidad para donar o aceptar protones les permite participar en procesos como la regulación del pH en sistemas biológicos, la formación de enlaces químicos y la catálisis de reacciones enzimáticas.
Ejemplos
Algunos ejemplos de anfóteros son los siguientes:
- agua (H2O): el agua puede comportarse como ácido o como base en diferentes situaciones. Por ejemplo, puede donar un protón para formar el ion hidróxido (OH-) en una solución ácida, y puede aceptar un protón para formar el ion hidronio (H3O+) en una solución básica;
- aminoácidos: los aminoácidos, que son los componentes básicos de las proteínas, son anfóteros. Tienen grupos carboxilo (-COOH) que pueden donar protones y grupos amino (-NH2) que pueden aceptar protones. En función del pH del medio, los aminoácidos pueden actuar como ácidos donando protones o como bases aceptando protones;
- hidróxido de aluminio (Al(OH)3): el hidróxido de aluminio es una sustancia anfótera que puede reaccionar tanto como ácido como base. En presencia de una base fuerte, puede aceptar protones y actuar como una base. Por otro lado, en presencia de un ácido fuerte, puede donar protones y actuar como un ácido;
- sulfato de zinc (ZnSO4): el sulfato de zinc es otro ejemplo de un compuesto anfótero. En soluciones ácidas, el ion sulfato puede aceptar protones y actuar como una base. En soluciones básicas, el ion zinc puede donar protones y actuar como un ácido;
- ion fosfato (HPO42-): en un medio ácido, el ion fosfato puede aceptar un protón (H+) y actuar como una base, formando ácido fosfórico (H3PO4). Por ejemplo, en la disolución de ácido fosfórico, el ion fosfato captura protones y se convierte en ácido fosfórico.
El agua es un ejemplo conocido de anfótero.
