Tabla de Contenidos
En diprotisk syre er en Brønsted- og Lowry-syre med to ioniserbare brintatomer . Det vil sige, at det er en syre, der er i stand til at donere to protoner, når den er opløst i vand, eller når den reagerer med to molekyler af en base; deraf dens navn. Faktisk er di- et præfiks, der betyder 2, mens protisk refererer til protonen, med andre ord den kation, der danner brintatomet ved at miste sin eneste elektron.
Diprotiske syrer kan være både stærke og svage, selvom langt de fleste er svage syrer. Selv i de få tilfælde, hvor de er stærke, såsom svovlsyre, er kun den første dissociation stærk, mens den anden dissociation er svag.
I lyset af ovenstående har langt de fleste diprotiske syrer to ioniseringskonstanter eller syredissociationskonstanter, Ka1 og Ka2 .
Generel formel for diprotiske syrer
Der er mange eksempler på diprotiske syrer med vidt forskellige kemiske formler. Men i forbindelse med beregning af pH eller andre beregninger relateret til syre-base balance, er de normalt repræsenteret ved den generiske formel H 2 A , hvor A repræsenterer den anion, der dannes, når syren mister begge protoner. Anionen A kan være så simpel som en sulfidion og lige så kompleks som en organisk ion med snesevis af atomer.
Syre-base balance af diprotiske syrer
Som nævnt ovenfor er de fleste diprotiske syrer svage og har kun sjældent både en stærk og en svag dissociation. Dette fremhæver det faktum, at det at have to ioniserbare protoner ikke betyder, at diprotiske syrer donerer dem samtidigt. Faktisk er dissociation en sekventiel protontabsproces, der involverer, i tilfælde af diprotiske syrer, to kemiske ligevægte og derfor to syredissociationskonstanter Ka1 og Ka2 . De tilsvarende reversible kemiske reaktioner er præsenteret nedenfor:
1. dissociation af en diprotisk syre
2. dissociation af en diprotisk syre
Beregning af pH i opløsninger af diprotiske syrer
Beregningen af pH og af koncentrationen af alle arter, der er til stede i en opløsning af en diprotisk syre, givet dens initiale eller analytiske koncentration, indebærer samtidig løsning af ionligevægtene vist ovenfor. Disse typer problemer er betydeligt komplekse, da disse to ligevægte er forbundet både gennem koncentrationen af protoner (H + ) i opløsningen og ved koncentrationen af den konjugerede base af den oprindelige syre (HA – ).
Som det kan ses i ligningerne for begge ligevægtskonstanter, er der i alt 4 ubekendte at finde, og de er [H 2 A], [HA – ], [A 2- ] og [H + ]. Da vi kun har to ligninger (de to ligevægtskonstanter), skal der yderligere to uafhængige ligninger til for at kunne løse denne type problemer. Analytiske kemikere kalder disse ligninger massebalance og balance af elektriske ladninger, som i dette tilfælde er givet ved:
Massebalance
Denne ligning udtrykker, at den totale koncentration af en diprotisk syre, også kaldet den analytiske koncentration (C a ), er fordelt på alle de ioniserede og ikke-ioniserede arter af syren, nemlig H 2 A, HA – og A 2- .
belastningsbalancering
Denne ligning udtrykker på sin side betingelsen om neutralitet af løsningen. Da opløsningen skal være neutral, skal summen af alle de positive ladninger, der kommer fra alle de kationer, der er til stede i opløsningen (i dette tilfælde kun protonerne), balanceres af de negative ladninger fra alle anionerne.
Ved at kombinere ligningerne for K a1 , K a2 , dissociationskonstanten for vand (K w ), massebalancen og ladningsbalancen, får vi en ligning, der giver os mulighed for at finde koncentrationen af protoner og derfra alle andre arter i ligevægt. Dette er en besværlig og kompliceret proces, der ligger uden for denne artikels rammer; det kan dog løses tilnærmelsesvis ved at negligere den anden dissociation og kun tage hensyn til den første.
Eksempler på diprotiske syrer
Nedenfor er nogle eksempler på almindelige diprotiske syrer. I tilfælde af organiske syrer skal det tages i betragtning, at det kun er carboxylgruppernes hydrogenatomer, der er ioniserbare, så de, der er direkte bundet til kulstofatomer, tages ikke i betragtning som protoner.
Svovlsyre (H 2 SO 4 )
Kulsyre (H 2 CO 3 )
Terephthalsyre (HOOC-C 6 H 4 -COOH)
Andre diprotiske syrer
- Chromsyre ( H 2 CrO 4 )
- Oxalsyre ( H 2 C 2 O 4 )
- Butendisyre ( HOOC -CH=CH- COOH )
- Svovlbrinte ( H2S )
- Hydrogen tellursyre ( H 2 Te)
- Selenhydridsyre ( H2Se )
Referencer
▷ Diprotisk syre : definition , formel og eksempler . (2020, 29. oktober). studerer. https://estudyando.com/acido-diprotico-definicion-formula-y-ejemplos/
DIPROTISKE OG POLYPROTE SYRER – Grundlæggende begreber . (nd). Dawn-temuco. https://www.amanecer-temuco.cl/wp-content/uploads/2020/05/4-Acidos-diproticos-y-poliproticos-Conceptos-basicos.pdf
Campillo, N. (2011). Ligevægts- OG SYRE-BASE VOLUMETRIER . Universitetet i Murcia. https://www.um.es/documents/4874468/11830096/tema-5.pdf/e9fc6f0c-2d0d-4bca-8b07-6e1f03ff7c30
Chang, R. (2021). Kemi (11. udgave ). MCGRAW HILL UDDANNELSE.
Eksempler på diprotiske syrer . (2015, 8. oktober). Químicas.net. https://www.quimicas.net/2015/05/ejemplos-de-acidos-diproticos.html
Libretekster. (2020, 30. oktober). 14.5: Polyprotiske syrer . Spanske LibreTexts. https://espanol.libretexts.org/Quimica/Libro%3A_Quimica_General_(OpenSTAX)/14%3A_Equilibrio_de_acido-base/14.5%3A_Acidos_poliproticos
