Co to jest kwas diprotowy?

W chemii kwas diprotowy jest kwasem, który może oddać dwa atomy wodoru (H) lub protony na każdą cząsteczkę kwasu do roztworu w stanie wodnym lub w wodzie. Jednym z najczęstszych przykładów kwasu diprotonowego jest kwas siarkowy, który ma wzór chemiczny H2SO4. Kwas siarkowy może stracić jeden atom wodoru z wytworzeniem siarczanu wodoru (HSO4) lub utracić oba atomy wodoru z wytworzeniem siarczanu (SO4).

Termin „diprotyczny” odnosi się do faktu, że kwas może uwalniać dwa atomy wodoru lub tworzyć dwa protony. „Di-” odnosi się do faktu, że dwa atomy mogą zostać uwolnione, a „protyczny” jest stosowany, ponieważ uwalniane atomy to protony. W niektórych przypadkach dwuzasadowy stosuje się również do opisywania tego rodzaju cząsteczek, ponieważ powstają dwie zasady poprzez uwalnianie atomów wodoru. Na przykład, wodorosiarczan i siarczan są zasadami, więc dwie zasady można utworzyć przez utratę jednego lub dwóch atomów wodoru z kwasu siarkowego.

Kwasy diprotyczne są jonizowalne lub dysocjują w obecności wody. Utrata dwóch atomów wodoru z kwasu diprotowego nie zachodzi w tym samym czasie. Każda dysocjacja jest osobną reakcją ze względu na fakt, że siła kwasu jest różna w zależności od liczby atomów wodoru przyłączonych do cząsteczki. Wartość Ka lub stała kwasowości daje siłę kwasu znajdującego się w roztworze. W przypadku kwasów diprotonowych wartość Ka jest różna dla każdej dysocjacji.

Krzywe miareczkowania kwasów diprotonowych mają bardzo wyraźny kształt, który wyraźnie pokazuje dwa różne punkty równoważności. Punkty równoważności przedstawione na krzywej miareczkowania dają wartość Ka przy każdym dysocjacji, gdy kwas diprotowy traci pierwszy, a następnie drugi atom wodoru z cząsteczkami wody. W zależności od testowanego kwasu diprotonowego druga dysocjacja może nie zachodzić całkowicie, co oznacza, że ​​niektóre cząsteczki kwasu nadal będą zawierać jeden atom wodoru.

Istnieją zarówno organiczne, jak i nieorganiczne lub biologiczne i mineralne przykłady kwasów diprotycznych, które występują zarówno naturalnie, jak i jako substancje wytworzone przez człowieka. Kwas siarkowy jest przykładem kwasu nieorganicznego, natomiast kwaśny lub smak niektórych owoców, takich jak jabłka, winogrona i wiśnie, wynika z kwasu jabłkowego, który jest organicznym kwasem diprotowym. Kwas ten występuje w większości niedojrzałych owoców, ale rozkłada się w miarę dojrzewania owoców, przez co owoc staje się mniej cierpki z wiekiem.