Objetivo
- Identificar as principais características que distinguem polyprotic ácidos de monoprotic ácidos.os ácidos Polipróticos podem perder dois ou mais protões ácidos; os ácidos dipróticos e os ácidos tripróticos são tipos específicos de ácidos polipróticos que podem perder dois e três protões, respectivamente.,os ácidos Polipróticos apresentam tantos pontos de equivalência nas curvas de titulação como o número de prótons ácidos que possuem; por exemplo, um ácido diprótico teria dois pontos de equivalência, enquanto um ácido triprótico teria três pontos de equivalência.para os ácidos polipróticos, o primeiro Ka é sempre o maior, seguido do segundo, etc. isto indica que os protões se tornam sucessivamente menos ácidos à medida que se perdem.,embora a tendência para perder cada próton ácido diminui à medida que as espécies subsequentes são perdidas, todas as espécies iônicas possíveis existem em solução; para calcular sua concentração fracionada, pode-se usar equações que dependem de constantes de equilíbrio e da concentração de prótons em solução.,chapéu contém dentro de sua estrutura molecular de dois átomos de hidrogênio por molécula capaz de dissociando
- equivalência pointthe ponto em que uma adicionados titrant é stoichiometrically igual ao número de moles em uma amostra da substância; a menor quantidade de titrant necessário para neutralizar totalmente ou reagir com o analito
- titrationdetermining de uma substância, concentração de uma solução lentamente adicionando valores medidos de uma outra substância (geralmente com uma burette) até que uma reação é mostrado completo
Como o próprio nome sugere, polyprotic ácidos conter mais do que um ácido de prótons., Dois exemplos comuns são o ácido carbônico (H2CO3, que tem dois prótons ácidos e é, portanto, um ácido diprótico) e o ácido fosfórico (H3PO4, que tem três prótons ácidos e é, portanto, um ácido triprótico).
ácidos Dipróticos e polipróticos apresentam perfis únicos em experiências de titulação, onde uma curva de pH versus volume titulante mostra claramente dois pontos de equivalência para o ácido; isto porque os dois hidrogénios ionizantes não se dissociam do ácido ao mesmo tempo., Com qualquer ácido poliprótico, o primeiro próton ácido amd mais fortemente dissocia-se completamente antes do segundo próton mais ácido começar a dissociar-se.
Diprotic Ácidos
Um diprotic ácido (aqui simbolizado pelo H2A) pode submeter-se a uma ou duas dissociations dependendo do pH. A dissociação não acontece de uma só vez; cada dissociação etapa tem o seu próprio valor de Ka, designado Ac1 e Ac2:
H_2A(aq) \rightleftharpoons H^+(aq) + HA^-(aq) \quad\quad K_{a1}
HA^-(aq) \rightleftharpoons H^+(aq) + A^{2-}(aq)\quad\quad K_{a2}
A primeira constante de dissociação é necessariamente maior que o segundo ( i.e., Ka1 > Ka2); isto porque o primeiro próton a dissociar é sempre o mais fortemente ácido, seguido por ordem pelo próximo próton mais fortemente ácido., Por exemplo, o ácido sulfúrico (H2SO4) pode doar dois prótons em solução de:
H_2SO_4(aq)\rightarrow H^+(aq)+HSO_4^-(aq)\quad\quad K_{a1}=\text{large}
HSO_4^-(aq)\rightleftharpoons H^+(aq)+SO_4^-(aq)\quad\quad K_{a2}=\text{pequena}
Esta primeira etapa de dissociação do ácido sulfúrico ocorrerá completamente, é por isso que o ácido sulfúrico é considerado um ácido forte; a segunda dissociação passo é apenas fracamente dissociando, no entanto.,
ácidos Tripróticos
um ácido triprótico (H3A) pode sofrer três dissociações e, portanto, terá três constantes de dissociação: Ka1 > Ka2 > Ka3., Tome-se, por exemplo, as três etapas de dissociação do comum triprotic ácido fosfórico:
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}=pequeno
HPO_4^{2-}\rightleftharpoons H^+(aq)+PO_4^{3-}(aq)\quad\quad K_{a3}=menor
Concentração fracional de Conjugado da Base de dados de Espécies
Embora a subsequente perda de cada íon de hidrogênio é menos favorável, de polyprotic de ácido conjugado bases estão presentes em alguma medida na solução., O nível relativo de cada espécie depende do pH da solução. Dado o pH e os valores de Ka para cada passo de dissociação, podemos calcular a concentração fracionada de cada espécie, α (Alfa). A concentração fracionada é definida como a concentração de uma determinada base conjugada de interesse, dividida pela soma das concentrações de todas as espécies., Por exemplo, um genérico diprotic ácido irá gerar três espécies em solução: H2A, HA–, e A2-, e a concentração fracional de HA–, que é dado por:
\alpha=\frac{}{++}
a fórmula A seguir mostra como localizar essa concentração fracional de HA–, em que o pH e o ácido, a dissociação constantes para cada dissociação etapa são conhecidos:
