Wat is een diprotisch zuur?

In de chemie is een diprotisch zuur een zuur dat twee waterstofatomen (H), of protonen, per molecuul van het zuur kan doneren aan een oplossing die zich in een waterige toestand of in water bevindt. Een van de meest voorkomende voorbeelden van een diprotisch zuur is zwavelzuur, dat de chemische formule H2SO4 heeft. Zwavelzuur kan één waterstofatoom verliezen om waterstofsulfaat (HSO4) te vormen, of beide waterstofatomen verliezen om een ​​sulfaat (SO4) te vormen.

De term "diprotisch" verwijst naar het feit dat het zuur twee waterstofatomen kan afgeven of twee protonen kan vormen. "Di-" verwijst naar het feit dat twee atomen kunnen worden vrijgemaakt en "protisch" wordt gebruikt omdat de vrijgekomen atomen protonen zijn. In sommige gevallen wordt dibasisch gebruikt om dit soort moleculen ook te beschrijven omdat twee basen worden gevormd door de afgifte van de waterstofatomen. Waterstofsulfaat en sulfaat zijn bijvoorbeeld beide basen, dus twee basen kunnen worden gevormd door het verlies van een of twee waterstofatomen uit zwavelzuur.

Diprotische zuren zijn ioniseerbaar of dissociëren in aanwezigheid van water. Het verlies van de twee waterstofatomen uit het diprotische zuur vindt niet tegelijkertijd plaats. Elke dissociatie is een afzonderlijke reactie vanwege het feit dat de sterkte van het zuur verschilt op basis van het aantal waterstofatomen dat aan het molecuul is bevestigd. De Ka-waarde, of de zuurgraadconstante, geeft de sterkte van een in oplossing gevonden zuur. Met diprotische zuren is de Ka-waarde verschillend voor elke dissociatie.

De titratiecurven van diprotische zuren hebben een zeer verschillende vorm die duidelijk twee verschillende equivalentiepunten vertoont. De equivalentiepunten weergegeven op een titratiecurve geven de Ka-waarde bij elke dissociatie wanneer het diprotische zuur het eerste en vervolgens het tweede waterstofatoom verliest aan de watermoleculen. Afhankelijk van het diprotische zuur dat wordt getest, kan de tweede dissociatie niet volledig optreden, wat betekent dat sommige van de zuurmoleculen nog steeds één waterstofatoom zullen bevatten.

Er zijn zowel organische als anorganische, of biologische en minerale, voorbeelden van diprotische zuren die zowel van nature als door de mens veroorzaakte stoffen voorkomen. Zwavelzuur is een voorbeeld van een anorganisch zuur, terwijl het zuur of de smaak van sommige vruchten, zoals appels, druiven en kersen, te wijten is aan appelzuur, een organisch diprotisch zuur. Dit zuur komt voor in het meeste onrijpe fruit, maar breekt af naarmate het fruit rijpt, zodat het fruit minder scherp wordt naarmate het ouder wordt.