两性 (化学)
| 酸碱化学 |
|---|
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| 酸 |
| 碱 |
两性（amphoteric）物质是既可跟酸反应、又能跟碱反应的物质，[1]其定义取决于酸和碱的定义。
种类
两性
在布劳酸碱理论，两性（amphiprotic）分子或离子可供或受质子，如氨基酸和蛋白质有胺基（－NH₂）和羧酸（－CO₂H）基团，是两性分子。水等可自电离的化合物都是两性物。
- 水
- 与酸：H₂O＋HCl → H₃O⁺＋Cl⁻
- 与碱：H₂O＋NH₃ → NH₄⁺＋OH⁻
- 水的离子积（25℃）：KW＝[H₃O⁺]×[OH⁻]＝1.0×10⁻¹⁴
两性电解质
两性电解质（Ampholyte）是有酸性和碱性官能团的两性分子，例如氨基酸H₂N-RCH-CO₂H有碱性基团NH₂和酸性基团CO₂H，在几种结构间平衡：
- H₂N-RCH-CO₂H＋H₂O ⇌ H₂N-RCH-CO₂⁻＋H₃O⁺ ⇌ H₃N⁺-RCH-CO₂H＋OH⁻ ⇌ H₃N⁺-RCH-CO₂⁻＋H₂O
在约莫中性的水溶液（酸碱值约7），碱性胺基多数受了质子，而羧酸基多数脱了质子，主要物种是内盐H₃N⁺-RCH-CO₂⁻。平均电荷为〇的酸碱值是分子的等电点。两性电解质可用来建立稳定的酸碱值梯度以用于等电位聚焦。
（氢）氧化物
氧化物的酸碱取决于其氧化态。两性氧化物跟不同酸碱值的溶液有不同反应，可与酸又可与碱反应成盐和水，多为金属氧化物。铍、钪、铬、锌、铝、镓、铟、锡、铅等金属可形成两性（氢）氧化物，如氧化铝、氧化锌[2]、一氧化铅[2]。这些反应可用来分开不同正离子，如锌和锰。
| 与酸 | 与碱 | |
|---|---|---|
| 氢氧化铝（简式） | Al(OH)₃＋3HCl → AlCl₃＋3H₂O | Al(OH)₃＋NaOH → NaAl(OH)₄ |
| 二氧化钒 | VO₂＋2HCl → VOCl₂＋H₂O | 4VO₂＋2NaOH → Na₂V₄O₉＋H₂O |
| 氧化锌 | ZnO＋2H⁺ → Zn²⁺＋H₂O | ZnO＋2OH⁻＋H₂O → Zn(OH)₄²⁻ |
| 一氧化锡 | SnO＋2HCl ↔ SnCl₂＋H₂O | SnO＋4NaOH＋H₂O ↔ Na₄Sn(OH)₆ |
| 一氧化铅 | PbO＋2H⁺ → Pb²⁺ + H2O | PbO＋2NaOH＋H₂O → Na₂Pb(OH)₄ |
参阅
参考资料
- ^ 国际纯化学和应用化学联合会，化学术语概略，第二版。（金皮书）(1997)。在线校正版: (2006–) "amphoteric"。doi:10.1351/goldbook.A00306
- ^ 2.0 2.1 Housecroft, C. E.; Sharpe, A. G. Inorganic Chemistry 2nd. Prentice Hall. 2004: 173–4. ISBN 978-0130399137.
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