兩性 (化學)
| 酸鹼化學 |
|---|
 |
| 酸 |
| 鹼 |
兩性（amphoteric）物質是既可跟酸反應、又能跟鹼反應的物質，[1]其定義取決於酸和鹼的定義。
種類
兩性
在布勞酸鹼理論，兩性（amphiprotic）分子或離子可供或受質子，如氨基酸和蛋白質有胺基（－NH₂）和羧酸（－CO₂H）基團，是兩性分子。水等可自電離的化合物都是兩性物。
- 水
- 與酸：H₂O＋HCl → H₃O⁺＋Cl⁻
- 與鹼：H₂O＋NH₃ → NH₄⁺＋OH⁻
- 水的離子積（25℃）：KW＝[H₃O⁺]×[OH⁻]＝1.0×10⁻¹⁴
兩性電解質
兩性電解質（Ampholyte）是有酸性和鹼性官能團的兩性分子，例如氨基酸H₂N-RCH-CO₂H有鹼性基團NH₂和酸性基團CO₂H，在幾種結構間平衡：
- H₂N-RCH-CO₂H＋H₂O ⇌ H₂N-RCH-CO₂⁻＋H₃O⁺ ⇌ H₃N⁺-RCH-CO₂H＋OH⁻ ⇌ H₃N⁺-RCH-CO₂⁻＋H₂O
在約莫中性的水溶液（酸鹼值約7），鹼性胺基多數受了質子，而羧酸基多數脫了質子，主要物種是內鹽H₃N⁺-RCH-CO₂⁻。平均電荷為〇的酸鹼值是分子的等電點。兩性電解質可用來建立穩定的酸鹼值梯度以用於等電位聚焦。
（氫）氧化物
氧化物的酸鹼取決於其氧化態。兩性氧化物跟不同酸鹼值的溶液有不同反應，可與酸又可與鹼反應成鹽和水，多為金屬氧化物。鈹、鈧、鉻、鋅、鋁、鎵、銦、錫、鉛等金屬可形成兩性（氫）氧化物，如氧化鋁、氧化鋅[2]、一氧化鉛[2]。這些反應可用來分開不同正離子，如鋅和錳。
| 與酸 | 與鹼 | |
|---|---|---|
| 氫氧化鋁（簡式） | Al(OH)₃＋3HCl → AlCl₃＋3H₂O | Al(OH)₃＋NaOH → NaAl(OH)₄ |
| 二氧化釩 | VO₂＋2HCl → VOCl₂＋H₂O | 4VO₂＋2NaOH → Na₂V₄O₉＋H₂O |
| 氧化鋅 | ZnO＋2H⁺ → Zn²⁺＋H₂O | ZnO＋2OH⁻＋H₂O → Zn(OH)₄²⁻ |
| 一氧化錫 | SnO＋2HCl ↔ SnCl₂＋H₂O | SnO＋4NaOH＋H₂O ↔ Na₄Sn(OH)₆ |
| 一氧化鉛 | PbO＋2H⁺ → Pb²⁺ + H2O | PbO＋2NaOH＋H₂O → Na₂Pb(OH)₄ |
參閱
參考資料
- ^ 國際純化學和應用化學聯合會，化學術語概略，第二版。（金皮書）(1997)。在線校正版: (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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