两性 (化学)

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℃）：K_W＝[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

• 两性离子
• 等电点

参考资料

1. 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. Housecroft, C. E.; Sharpe, A. G. Inorganic Chemistry 2nd. Prentice Hall. 2004: 173–4. ISBN 978-0130399137.