Was ist eine Diprotische Säure?
In der Chemie ist eine diprotische Säure eine Säure, die zwei Wasserstoffatome (H) oder Protonen pro Molekül der Säure an eine wässrige Lösung oder in Wasser abgeben kann. Eines der häufigsten Beispiele für eine Diprotsäure ist Schwefelsäure mit der chemischen Formel H2SO4. Schwefelsäure kann ein Wasserstoffatom verlieren, um Hydrogensulfat (HSO4) zu bilden, oder beide Wasserstoffatome verlieren, um ein Sulfat (SO4) zu bilden.
Der Begriff "diprotisch" bezieht sich auf die Tatsache, dass die Säure zwei Wasserstoffatome freisetzen oder zwei Protonen bilden kann. "Di-" bezieht sich auf die Tatsache, dass zwei Atome freigesetzt werden können, und "protisch" wird verwendet, weil die Atome, die freigesetzt werden, Protonen sind. In einigen Fällen wird zweibasisch verwendet, um auch diese Arten von Molekülen zu beschreiben, da durch die Freisetzung der Wasserstoffatome zwei Basen gebildet werden. Beispielsweise sind Hydrogensulfat und Sulfat beide Basen, so dass zwei Basen durch den Verlust von einem oder zwei Wasserstoffatomen aus Schwefelsäure gebildet werden können.
Diproteinsäuren sind ionisierbar oder dissoziieren in Gegenwart von Wasser. Der Verlust der beiden Wasserstoffatome aus der Diprotsäure erfolgt nicht gleichzeitig. Jede Dissoziation ist eine separate Reaktion, da sich die Stärke der Säure in Abhängigkeit von der Anzahl der an das Molekül gebundenen Wasserstoffatome unterscheidet. Der Ka-Wert oder die Säurekonstante gibt die Stärke einer in Lösung befindlichen Säure an. Bei diprotischen Säuren ist der Ka-Wert für jede Dissoziation unterschiedlich.
Die Titrationskurven von diprotischen Säuren haben eine sehr ausgeprägte Form, die deutlich zwei verschiedene Äquivalenzpunkte zeigt. Die auf einer Titrationskurve gezeigten Äquivalenzpunkte geben den Ka-Wert bei jeder Dissoziation an, wenn die diprotische Säure das erste und dann das zweite Wasserstoffatom an die Wassermoleküle verliert. Abhängig von der getesteten Diprotinsäure tritt die zweite Dissoziation möglicherweise nicht vollständig auf, was bedeutet, dass einige der Säuremoleküle noch ein Wasserstoffatom enthalten.
Es gibt sowohl organische als auch anorganische oder biologische und mineralische Beispiele für diprotische Säuren, die sowohl natürlich als auch als künstliche Substanzen vorkommen. Schwefelsäure ist ein Beispiel für eine anorganische Säure, während die Säure oder der Geschmack einiger Früchte, wie Äpfel, Trauben und Kirschen, auf Apfelsäure zurückzuführen ist, bei der es sich um eine organische diprotische Säure handelt. Diese Säure kommt in den meisten unreifen Früchten vor, zerfällt jedoch, wenn die Frucht reift, so dass die Frucht mit zunehmendem Alter weniger säuerlich wird.