Obiectiv de Învățare
- Identificarea principalelor caracteristici care disting polyprotic acizi din monoprotic acizi.
Puncte-Cheie
- Polyprotic acizi pot pierde două sau mai acide protoni; diprotic acizi și triprotic acizi sunt anumite tipuri de acizi polyprotic că pot pierde două și trei protoni, respectiv.,
- acizi Polyprotic afișa cât mai multe puncte de echivalență în curbele de titrare ca numărul de acid protonii au; de exemplu, un acid diprotic ar avea două puncte de echivalență, în timp ce un acid triprotic ar fi trei puncte de echivalență.
- pentru acizii poliprotici, primul Ka este întotdeauna cel mai mare, urmat de al doilea etc.; acest lucru indică faptul că protonii devin succesiv mai puțin acide pe măsură ce se pierd.,deși tendința de a pierde fiecare proton acid scade odată cu pierderea celor ulterioare, toate speciile ionice posibile există în soluție; pentru a calcula concentrația lor fracționată, se pot folosi ecuații care se bazează pe constantele de echilibru și concentrația de protoni în soluție.,pălărie conține în structura sa moleculară doi atomi de hidrogen per moleculă capabilă de a disocia
- echivalența pointthe punctul de la care s-a adăugat un titrant este stoichiometrically egal cu numărul de moli într-un eșantion de substanță; cea mai mică cantitate de titrant necesar pentru a neutraliza complet sau de a reacționa cu analit
- titrationdetermining o substanță concentrație într-o soluție de încet adăugarea de cantități măsurate de o altă substanță (de multe ori cu o biuretă) până când o reacție este prezentată complet
Cum sugerează și numele lor, polyprotic acizi conțin mai mult de un acid proton., Două exemple comune sunt acid carbonic (H2CO3, care are două acide protoni și, prin urmare, este un acid diprotic) și acid fosforic (H3PO4, care are trei acide protoni și este, prin urmare, un acid triprotic).
Diprotic și acizi polyprotic show profiluri unice de titrare experimente, în cazul în care un pH față de volumul de titrant curbei arată clar două puncte de echivalență pentru acid; acest lucru este pentru că cele două ionizante hidrogen nu disocia de acid în același timp., Cu orice acid poliprotic, primul Proton amd cel mai puternic acid se disociază complet înainte ca cel de-al doilea cel mai acid proton să înceapă chiar să disocieze.
Diprotic Acizi
Un acid diprotic (simbolizat aici prin H2A) poate suferi una sau două probleme în funcție de pH. Disociere nu se întâmplă dintr-o dată; fiecare disociere pas are propriile sale Ka valoare, desemnat Ka1 și 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}
prima constanta de disociere este în mod necesar mai mare decât cea de a doua ( de exemplu,, Ka1 > Ka2); acest lucru se datorează faptului că primul proton care disociază este întotdeauna cel mai puternic acid, urmat în ordine de următorul proton cel mai puternic acid., De exemplu, acid sulfuric (H2SO4) poate dona doi protoni în soluție:
H_2SO_4(aq)\rightarrow H^+(aq)+HSO_4^-(aq)\quad\quad K_{a1}=\text{mare}
HSO_4^-(aq)\rightleftharpoons H^+(aq)+SO_4^-(aq)\quad\quad K_{a2}=\text{mică}
Această primă disociere pas de acid sulfuric va aparea complet, care este motivul pentru care acidul sulfuric este considerat un acid tare; cel de-al doilea disociere pas este doar slab disociere, cu toate acestea.,
Triprotic Acizi
Un acid triprotic (h 3a) pot suferi trei probleme și, prin urmare, va avea trei constantele de disociere: Ka1 > Ac2 > Ka3., Să luăm, de exemplu, cele trei trepte de disociere comune acid triprotic acid fosforic:
H_3PO_4(aq)\rightarrow H^+(aq)+H_2PO_4^-(aq)\quad\quad K_{a1}=mare
H_2PO_4^-(aq)\rightleftharpoons H^+(aq)+HPO_4^{2-}(aq)\quad\quad K_{a2}=mici
HPO_4^{2-}\rightleftharpoons H^+(aq)+PO_4^{3-}(aq)\quad\quad K_{a3}=mai mic
Fracționată Concentrație de Bază conjugată Specii
Deși pierderea ulterioară de fiecare ion de hidrogen este mai puțin favorabile, dintr-o polyprotic acidul conjugat baze sunt prezente la unele măsura în soluție., Nivelul relativ al fiecărei specii depinde de pH-ul soluției. Având în vedere pH-ul și valorile Ka pentru fiecare etapă de disociere, putem calcula concentrația fracționată a fiecărei specii, α (alfa). Concentrația fracționată este definită ca concentrația unei anumite baze conjugate de interes, împărțită la suma concentrațiilor tuturor speciilor., De exemplu, un generic acid diprotic va genera trei specii în soluție: H2A, HA–, și A2, și fracționată concentrația de HA– HA, care este dat de:
\alpha=\frac{}{++}
formula următoare arată cum să găsească această fracționare concentrația de HA, în care pH-ul și acid constantele de disociere pentru fiecare disociere pas sunt cunoscute:
