Unterschied zwischen monoprotischen und polyprotischen Säuren

Monoprotische gegen polyprotische Säuren

Säuren werden von verschiedenen Wissenschaftlern auf verschiedene Weise definiert. Arrhenius definiert eine Säure als Substanz, die H spendet₃O⁺ Ionen in der Lösung. Bronsted-Lowry definiert eine Base als Substanz, die ein Proton aufnehmen kann. Die Definition der Lewis-Säure ist weitaus häufiger als die beiden obigen. Demnach ist jeder Elektronenpaardonator eine Basis. Gemäß der Arrhenius- oder Bronsted-Lowry-Definition sollte eine Verbindung einen Wasserstoff haben und die Fähigkeit haben, ihn als Proton als Säure zu spenden. Laut Lewis kann es jedoch Moleküle geben, die keinen Wasserstoff besitzen, aber als Säure wirken können. Zum Beispiel BCl₃ ist eine Lewis-Säure, weil sie ein Elektronenpaar aufnehmen kann. Ein Alkohol kann eine Bronsted-Lowry-Säure sein, da er ein Proton spenden kann, aber laut Lewis eine Base sein wird.

Unabhängig von den obigen Definitionen identifizieren wir normalerweise eine Säure als Protonendonor. Säuren haben einen sauren Geschmack. Limettensaft und Essig sind zwei Säuren, die wir in unseren Häusern vorfinden. Sie reagieren mit Basen, indem sie Wasser erzeugen, und sie reagieren auch mit Metallen, um H zu bilden₂, erhöhen Sie also die Metallkorrosionsrate. Säuren können aufgrund ihrer Fähigkeit, sich zu dissoziieren und Protonen zu produzieren, in zwei Kategorien eingeteilt werden. Starke Säuren wie HCl, HNO₃ werden in einer Lösung vollständig zu Protonen ionisiert. Schwache Säuren wie CH₃COOH dissoziiert teilweise und liefert weniger Protonen. K_ein ist die Säuredissoziationskonstante. Es gibt einen Hinweis auf die Fähigkeit, ein Proton einer schwachen Säure zu verlieren. Um zu überprüfen, ob eine Substanz eine Säure ist oder nicht, können wir verschiedene Indikatoren wie Lackmuspapier oder pH-Papier verwenden. In der pH-Skala werden 1-6 Säuren dargestellt. Eine Säure mit einem pH-Wert von 1 wird als sehr stark bezeichnet und mit steigendem pH-Wert sinkt der Säuregehalt. Außerdem verfärben Säuren blauen Lackmus zu Rot.

Monoprotische Säure

Wenn ein Säuremolekül in einer wässrigen Lösung dissoziiert, wenn es ein einzelnes Proton ergibt, dann wird diese Säure als monoprotische Säure bezeichnet. HCl und Salpetersäure (HNO₃) sind einige Beispiele für monoprotische Mineralsäuren. Es folgt die Dissoziation von HCl in dem wässrigen Medium, um ein Proton zu erhalten.

HCl → H⁺ + Cl^-

Neben der Mineralsäure kann es auch monoprotische organische Säuren geben. Wenn es eine Carboxylgruppe gibt, ist diese Säure normalerweise monoprotisch. Zum Beispiel sind Essigsäure, Benzoesäure und eine einfache Aminosäure wie Glycin monoprotisch.

Polyprotische Säure

Polyprotische Säuren enthalten mehr als ein Wasserstoffatom, das als Protonen abgegeben werden kann, wenn sie in einem wässrigen Medium gelöst werden. Wenn sie zwei Protonen spenden, nennen wir sie spezifisch Diprotisch und, wenn drei Protonen gegeben werden, Triproton usw. Schwefelwasserstoff (H₂S) und H₂SO₄ sind diprotische Säuren, die zwei Protonen abgeben. Phosphorsäure (H₃PO₄) ist eine triotische Säure. In den meisten Fällen dissoziieren polyprotische Säuren nicht vollständig und geben gleichzeitig alle Protonen ab. Dissoziationskonstanten für jede Dissoziation variieren. In der Phosphorsäure beträgt die erste Dissoziationskonstante beispielsweise 7,25 × 10⁻³, das ist ein größerer Wert. So findet die vollständige Dissoziation statt. Die zweite Dissoziationskonstante beträgt 6,31 × 10⁻⁸,und der dritte ist 3,98 × 10⁻¹³, Das sind weniger günstige Dissoziationen als die erste.