Obiettivo di Apprendimento
- Identificare le caratteristiche chiave che contraddistinguono polyprotic acidi da monoprotic acidi.
Punti chiave
- Gli acidi poliprotici possono perdere due o più protoni acidi; gli acidi diprotici e gli acidi triprotici sono tipi specifici di acidi poliprotici che possono perdere rispettivamente due e tre protoni.,
- Gli acidi poliprotici mostrano tanti punti di equivalenza nelle curve di titolazione quanto il numero di protoni acidi che hanno; per esempio, un acido diprotico avrebbe due punti di equivalenza, mentre un acido triprotico avrebbe tre punti di equivalenza.
- Per gli acidi poliprotici, il primo Ka è sempre il più grande, seguito dal secondo, ecc.; questo indica che i protoni diventano successivamente meno acidi man mano che vengono persi.,
- Sebbene la tendenza a perdere ogni protone acido diminuisca man mano che si perdono quelli successivi, tutte le possibili specie ioniche esistono in soluzione; per calcolare la loro concentrazione frazionaria, si possono usare equazioni che si basano su costanti di equilibrio e sulla concentrazione di protoni in soluzione.,cappello contiene all’interno della struttura molecolare di due atomi di idrogeno per ogni molecola capace di dissociare
- equivalenza pointthe punto in cui un aggiunta di titolante è stoichiometrically uguale al numero di moli in un campione della sostanza; la più piccola quantità di titolante che serve per neutralizzare o reagire con l’analita
- titrationdetermining di una sostanza concentrazione di una soluzione aggiungendo lentamente importi misurati di un’altra sostanza (spesso con una buretta) fino a quando una reazione è dimostrato completo
Come suggerisce il loro nome, polyprotic grassi contengono più acido del protone., Due esempi comuni sono l’acido carbonico (H2CO3, che ha due protoni acidi ed è quindi un acido diprotico) e l’acido fosforico (H3PO4, che ha tre protoni acidi ed è quindi un acido triprotico).
Gli acidi diprotici e poliprotici mostrano profili unici negli esperimenti di titolazione, dove una curva del volume del pH rispetto al titolante mostra chiaramente due punti di equivalenza per l’acido; questo perché i due idrogeni ionizzanti non si dissociano dall’acido allo stesso tempo., Con qualsiasi acido poliprotico, il primo protone amd più fortemente acido si dissocia completamente prima che il secondo protone più acido inizi a dissociarsi.
Diprotic Grassi
Un diprotic acido (qui simboleggiata dalla H2A) può subire uno o due dissociazioni a seconda del pH. La dissociazione non accade tutto in una volta; ogni dissociazione passo ha il suo Ka valore, area Ka1 e Ka2:
H_2A(aq) \rightleftharpoons H^+(aq) + HA^-(aq) \quad\quad K_{a1}
HA^-(aq) \rightleftharpoons H^+(aq) + A^{2-}(aq)\quad\quad K_{a2}
La prima è la costante di dissociazione è necessariamente maggiore del secondo ( es., Ka1 > Ka2); questo perché il primo protone a dissociarsi è sempre il più fortemente acido, seguito in ordine dal successivo protone più fortemente acido., Per esempio, l’acido solforico (H2SO4) possono donare due protoni in soluzione:
H_2SO_4(aq)\rightarrow H^+(aq)+HSO_4^-(aq)\quad\quad K_{a1}=\text{grande}
HSO_4^-(aq)\rightleftharpoons H^+(aq)+SO_4^-(aq)\quad\quad K_{a2}=\text{small}
Questa prima dissociazione passaggio di acido solforico si verificherà completamente, che è il motivo per cui l’acido solforico è considerato un acido forte; la seconda dissociazione passo è solo debolmente dissociare, tuttavia.,
Acidi triprotici
Un acido triprotico (H3A) può subire tre dissociazioni e avrà quindi tre costanti di dissociazione: Ka1> Ka2> Ka3., Prendete, per esempio, i tre passi dissociazione del comune triprotic acido fosforico acido:
H_3PO_4(aq)\rightarrow H^+(aq)+H_2PO_4^-(aq)\quad\quad K_{a1}=grande
H_2PO_4^-(aq)\rightleftharpoons H^+(aq)+HPO_4^{2-}(aq)\quad\quad K_{a2}=piccolo
HPO_4^{2-}\rightleftharpoons H^+(aq)+PO_4^{3-}(aq)\quad\quad K_{a3}=la più piccola
Frazionaria Concentrazione della Base Coniugata di Specie
Sebbene la conseguente perdita di ogni ione idrogeno è meno favorevole, tutti di un polyprotic dell’acido coniugato basi sono presente in qualche misura in soluzione., Il livello relativo di ogni specie dipende dal pH della soluzione. Dato il pH e i valori di Ka per ogni fase di dissociazione, possiamo calcolare la concentrazione frazionaria di ciascuna specie, α (alfa). La concentrazione frazionaria è definita come la concentrazione di una particolare base coniugata di interesse, divisa per la somma delle concentrazioni di tutte le specie., Per esempio, un generico diprotic acido genera tre specie in soluzione: H2A, HA– e A2, e la concentrazione frazionale di HA–, che è dato da:
\alpha=\frac{}{++}
La formula seguente viene illustrato come trovare questo frazionaria concentrazione di HA–, in cui il pH e le costanti di dissociazione acida per ogni dissociazione passo sono noti:
