兩性 (化學)
種類编辑
兩性编辑
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
- 与酸:H₂O+HCl → H₃O⁺+Cl⁻
- 与鹼:H₂O+NH₃ → NH₄⁺+OH⁻
- 水的离子积(25℃):KW=[H₃O⁺]×[OH⁻]=1.0×10⁻¹⁴
兩性電解質编辑
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)氧化物编辑
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 |
参阅编辑
参考资料编辑
- ^ 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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