ในวิชาเคมีสารประกอบแอมโฟเทอริก (จากภาษากรีกamphoteros ' ทั้งสอง' ) คือโมเลกุลหรือไอออนที่สามารถทำปฏิกิริยาได้ทั้งในฐานะกรดและเบส^{[ 1 ]}ความหมายที่แท้จริงของสิ่งนี้ขึ้นอยู่กับว่ามีการใช้ คำจำกัดความของกรดและเบสแบบใด

คำ ว่า Amphotericมาจากคำภาษากรีกamphoteroi ( ἀμφότεροι ) ซึ่งหมายถึง "ทั้งสอง" คำที่เกี่ยวข้องในเคมีกรด-เบส ได้แก่amphichromaticและamphichroicซึ่งทั้งสองคำนี้อธิบายถึงสารต่างๆ เช่นตัวบ่งชี้กรด-เบสซึ่งให้สีหนึ่งเมื่อทำปฏิกิริยากับกรดและให้สีอื่นเมื่อทำปฏิกิริยากับเบส^{[ 2 ]}

แอมฟิโปรติซึมแสดงโดยสารประกอบที่มีทั้งคุณสมบัติเป็นกรดและเบสของบรอนสเตด^{[ 3 ]} ตัวอย่างที่สำคัญคือ H ₂ O โมเลกุลแอมฟิโปรติกสามารถให้หรือรับโปรตอน( H ⁺ ) ได้กรดอะมิโน (และโปรตีน ) เป็นโมเลกุลแอมฟิโปรติกเนื่องจากมีหมู่เอมีน ( −NH ₂ ) และ หมู่ กรดคาร์บอกซิลิก ( −COOH )

แอมโฟไลต์เป็นซวิตเทอร์ไอออน^{[ 4 ]} ‒ โมเลกุลหรือไอออนที่มีทั้งหมู่ฟังก์ชัน ที่เป็นกรด และเบส กรดอะมิโนH ₂ N−RCH−CO ₂ Hมีทั้งหมู่เบส−NH ₂และหมู่กรด−COOHบ่อยครั้งที่สปีชีส์ดังกล่าวมีอยู่หลายโครงสร้างในสมดุลทางเคมี :

H₂N ₋ CRH −CO₂H ₊ H₂O _⇌ H₂N _{− CRH −} COO⁻ ^{+ H₃O⁺} ⇌ ^H₃N⁺ − ^CRH − COOH + ^HO⁻ ⇌ H₃N⁺ ₋ ^CRH ₋ COO⁻ ⁺ H₂O

ในสารละลายน้ำ ที่มีความเป็นกลางโดยประมาณ (pH ≅ 7) หมู่เอมีโนที่เป็นเบสส่วนใหญ่จะถูกโปรตอนจับ และกรดคาร์บอกซิลิกส่วนใหญ่จะถูกดีโปรตอน ทำให้ชนิดที่เด่นกว่าคือซวิตเทอร์ไอออนH₃N⁺ ⁻ RCH−COO⁻ ^{ค่า pH ที่ประจุเฉลี่ยเป็นศูนย์เรียกว่า} จุดไอโซอิเล็กทริกของโมเลกุลนั้น_แอ มโฟไล ต์ถูกใช้เพื่อสร้างความลาดชันของ pH ที่เสถียรสำหรับการใช้งานในกระบวนการไอโซอิเล็กทริกโฟกัส ซิ ง

โลหะออกไซด์ที่ทำปฏิกิริยากับทั้งกรดและเบสเพื่อผลิตเกลือและน้ำเรียกว่าออกไซด์แอมโฟเทอริก โลหะหลายชนิด (เช่นสังกะสีดีบุก ตะกั่ว อะลูมิเนียมและเบริลเลียม)ก่อตัวเป็นออกไซด์หรือไฮดรอก ไซด์ _แอม โฟ เท อริก อะลูมิเนียมออกไซด์ ( Al₂O₃ ) เป็นตัวอย่างของออกไซด์แอมโฟเทอริก คุณสมบัติแอ _มโฟเทอริซึมขึ้นอยู่กับสถานะออกซิเดชันของออกไซด์ ออกไซด์แอมโฟเทอริก ได้แก่ตะกั่ว(II) ออกไซด์และสังกะสีออกไซด์เป็นต้น^{[ 5 ]}

ตามทฤษฎีของ Brønsted-Lowry เกี่ยวกับกรดและเบสกรดคือผู้ให้โปรตอนและเบสคือผู้รับโปรตอน^{[ 6 ]}โมเลกุล (หรือไอออน) แอมฟิโปรติกสามารถให้หรือรับโปรตอน ได้ จึงทำหน้าที่เป็นกรดหรือเบสได้น้ำกรดอะมิโน ไอออนไฮโดรเจนคาร์บอเนต (หรือไอออนไบคาร์บอเนต) HCO−3ไอออนไดไฮโดรเจนฟอสเฟตH₂PO₄_​−4และไอออนไฮโดรเจนซัลเฟต (หรือไอออนไบซัลเฟต) HSO−4ไฮโดรเจนเป็นตัวอย่างทั่วไปของสารแอมฟิโปรติก เนื่องจากสามารถให้โปรตอนได้ สารแอมฟิโปรติกทั้งหมดจึงมีอะตอมไฮโดรเจนอยู่ นอกจากนี้ เนื่องจากสามารถทำหน้าที่ได้ทั้งกรดและเบส จึงเรียกว่าสารแอมโฟเทอริก

^{โมเลกุล ของ} น้ำเป็นแอ มโฟเทอริกในสารละลายในน้ำ สามารถรับโปรตอนเพื่อสร้างไอออนไฮโดรเนียมH₃O⁺ ^หรือสูญเสียโปรตอนเพื่อสร้างไอออนไฮดรอก ไซ ด์OH⁻ _ได้^{[ 7 ]}

อีกความเป็นไปได้หนึ่งคือ ปฏิกิริยา ออโตไอออนไนเซชันระดับโมเลกุลระหว่างโมเลกุลน้ำสองโมเลกุล โดยที่โมเลกุลน้ำหนึ่งทำหน้าที่เป็นกรดและอีกโมเลกุลหนึ่งทำหน้าที่เป็นเบส

เอช₂โอ + เอช₂โอ ⇌ เอช₃โอ⁺ + เอชโอ^-

ไอออนไบคาร์บอเนตHCO₃⁻−3เป็นสารแอมโฟเทอริก เนื่องจากสามารถทำหน้าที่เป็นได้ทั้งกรดและเบส:

ในฐานะกรด เมื่อสูญเสียโปรตอน: HCO−3+ OH ⁻ ⇌ CO2−3+ H ₂ O

ในฐานะเบสที่รับโปรตอน: HCO−3+ H ⁺ ⇌ H ₂ CO ₃

หมายเหตุ: ในสารละลายเจือจาง การเกิดไอออนไฮโดรเนียม_H₃O⁺ ( aq) นั้น สมบูรณ์แล้ว ดังนั้นจึงสามารถละเลยการไฮเดร ^ชั่นของโปรตอนในส่วนที่เกี่ยวข้องกับสมดุล ได้

ตัวอย่างอื่นๆ ของกรดโพลีโปรติกอนินทรีย์ ได้แก่ แอนไอออนของกรดซัลฟิวริกกรดฟอสฟอริกและไฮโดรเจนซัลไฟด์ที่สูญเสียโปรตอนไปหนึ่งตัวหรือมากกว่านั้น ในเคมีอินทรีย์และชีวเคมี ตัวอย่างที่สำคัญ ได้แก่กรดอะมิโนและอนุพันธ์ของกรดซิตริก

แม้ว่าสารที่มีคุณสมบัติเป็นทั้งกรดและเบส (amphiprotic species) จะต้องมีคุณสมบัติเป็นทั้งกรดและเบส (amphoteric species) ด้วย แต่ในทางกลับกันนั้นไม่เป็นจริงเสมอไป ตัวอย่างเช่น โลหะออกไซด์ เช่นซิงค์ออกไซด์ (ZnO) ไม่มีไฮโดรเจน จึงไม่สามารถให้โปรตอนได้ อย่างไรก็ตาม มันสามารถทำหน้าที่เป็นกรดได้โดยการทำปฏิกิริยากับไอออนไฮดรอกไซด์ซึ่งเป็นเบส

ZnO + 2 OH ⁻ + H ₂ O → [Zn(OH) ₄ ] ²⁻

ซิงค์ออกไซด์ยังสามารถทำหน้าที่เป็นเบสได้อีกด้วย:

สังกะสี2O + 2H ⁺ + 5 H ₂ O → [สังกะสี(H ₂ O) ₆ ] ²⁺

ซิงค์ออกไซด์ (ZnO) ทำปฏิกิริยาได้ทั้งกับกรดและเบส:

• ${\displaystyle {\ce {ZnO + {\overset {กรด}{H2SO4}}-> ZnSO4 + H2O}}}$
• ${\displaystyle {\ce {ZnO + {\overset {base}{2 NaOH}}+ H2O -> Na2[Zn(OH)4]}}}$

ปฏิกิริยานี้สามารถนำมาใช้ในการแยกไอออนบวก ที่แตกต่างกันได้ เช่น สังกะสี(II) ซึ่งละลายในเบส ออกจากแมงกานีส(II) ซึ่งไม่ละลายในเบส

ตะกั่วออกไซด์ (PbO):

• ${\displaystyle {\ce {PbO + {\overset {acid}{2 HCl}}-> PbCl2 + H2O}}}$
• ${\displaystyle {\ce {PbO + {\overset {base}{2 NaOH}}+ H2O -> Na2[Pb(OH)4]}}}$

ตะกั่วออกไซด์ ( PbO2 ₎ :

• ${\displaystyle {\ce {PbO2 + {\overset {กรด}{4 HCl}}-> PbCl4 + 2H2O}}}$
• ${\displaystyle {\ce {PbO2 + {\overset {base}{2 NaOH}}+ 2H2O -> Na2[Pb(OH)6]}}}$

_{อะลูมิเนียม}ออกไซด์ ( Al₂O₃ ) : _​

• ${\displaystyle {\ce {Al2O3 + {\overset {acid}{6 HCl}}-> 2 AlCl3 + 3 H2O}}}$
• ${\displaystyle {\ce {Al2O3 + {\overset {base}{2 NaOH}}+ 3 H2O -> 2 Na[Al(OH)4]}}}$( โซเดียมอะลูมิ เนตไฮเดรต )

สแตนนัสออกไซด์ (SnO):

• ${\displaystyle {\ce {SnO + {\overset {acid}{2 HCl}}<=> SnCl2 + H2O}}}$
• ${\displaystyle {\ce {SnO + {\overset {base}{4 NaOH}}+ H2O <=> Na4[Sn(OH)6]}}}$

_{สแตนนิ ก}ออกไซด์ ( SnO2 ):

• ${\displaystyle {\ce {SnO2 + {\overset {acid}{4 HCl}}<=> SnCl4 + 2H2O}}}$
• ${\displaystyle {\ce {SnO2 + {\overset {base}{4 NaOH}}+ 2H2O <=> Na4[Sn(OH)8]}}}$

วาเนเดียมไดออกไซด์ ( VO₂ ₎ :

• ${\displaystyle {\ce {VO2 + {\overset {acid}{2 HCl}}-> VOCl2 + H2O}}}$
• ${\displaystyle {\ce {4 VO2 + {\overset {base}{2 NaOH}}-> Na2V4O9 + H2O}}}$

ธาตุอื่นๆ ที่สามารถก่อตัวเป็นออกไซด์แอมโฟเทอริกได้ ได้แก่แกลเลียมอินเดียมสแกนเดียมไทเทเนียมเซอร์โคเนียมโครเมียมเหล็กโคบอลต์ทองแดงเงินทองคำเจอร์มาเนียมแอนติมอนีบิสมัทเบริลเลียมและเทลลูเรียม

อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ก็มีคุณสมบัติเป็นแอมโฟเทอริกเช่นกัน:

• ${\displaystyle {\ce {Al(OH)3 + {\overset {acid}{3 HCl}}-> AlCl3 + 3 H2O}}}$
• ${\displaystyle {\ce {Al(OH)3 + {\overset {base}{NaOH}}-> Na[Al(OH)4]}}}$

เบริลเลียมไฮดรอกไซด์ :

• ${\displaystyle {\ce {Be(OH)2 + {\overset {acid}{2 HCl}}-> BeCl2 + 2 H2O}}}$
• ${\displaystyle {\ce {Be(OH)2 + {\overset {base}{2 NaOH}}-> Na2[Be(OH)4]}}}$^{[ 8 ]}

โครเมียมไฮดรอกไซด์ :

• ${\displaystyle {\ce {Cr(OH)3 + {\overset {acid}{3 HCl}}-> CrCl3 + 3H2O}}}$
• ${\displaystyle {\ce {Cr(OH)3 + {\overset {base}{NaOH}}-> Na[Cr(OH)4]}}}$

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับสารประกอบออกไซด์แอมโฟเทอริก

• ทานอาหารที่ซับซ้อน
• จุดไอโซอิเล็กทริก
• ซวิตเทอร์เรียน