Acido triprotico
Definizione di acido triprotico
In chimica, a seconda del numero di protoni (ioni H+) che possono rilasciare, gli acidi possono essere classificati in: monoprotici, diprotici e triprotici.
Acidi triprotici
Un acido triprotico è un acido che in soluzione acquosa può fornire sino a tre protoni (ioni H+) per molecola.
Gli acidi triprotici in uso nei laboratori di chimica sono relativamente pochi; molto più frequenti sono gli acidi monoprotici e gli acidi diprotici.
Esempi
L'acido fosforico, H3PO4, e l'acido arsenico, H3AsO4, sono esempi di acidi triprotici.
Ionizzazione di un generico acido H2A
Ogni molecola di un acido triprotico dona tre protoni in tre passaggi successivi.
Nel caso dell'acido arsenico, detto anche acido ortoarsenico, si hanno le seguenti reazioni di ionizzazione:
H3AsO4(aq) + H2O ⇄ H2AsO4−(aq) + H3O+(aq)
H2AsO4−(aq) + H2O ⇄ HAsO42−(aq) + H3O+(aq)
HAsO42−(aq) + H2O ⇄ AsO43−(aq) + H3O+(aq)
In ciascuna equazione chimica si è usata la doppia freccia di reazione (⇄) ad indicare reazioni di ionizzazione all'equilibrio.
Infatti, ciascuna specie (H3PO4, H2PO4−, HPO42−) considerata si comporta da acido debole.
Possiamo notare inoltre che la specie H2AsO4−, che si comporta da acido nel secondo equilibrio, si comporta da base nel primo.
Ciò significa che l'acido H2AsO4− è più debole di H3AsO4 (di cui è la base coniugata), ma più forte di HAsO4− (di cui è l'acido coniugato).
Relativamente alle tre reazioni di ionizzazione precedenti, possiamo scrivere le seguenti tre costanti di dissociazione:
I valori delle tre costanti di dissociazione mostrano che la forza acida diminuisce rapidamente passando da H3AsO4 ad H2AsO4− ad HAsO42−.
Questo andamento è generale per gli acidi triprotici ed è anche facilmente spiegabile.
È infatti più difficile strappare uno ione H+ da un anione con una carica negativa come H2AsO4− che da una molecola neutra come H3AsO4.
Pertanto: Ka1 > Ka2.
In modo del tutto simile possiamo affermare che è più difficile strappare uno ione H+ da un anione con due cariche negative come HAsO42− che da H2AsO4−, anione con una sola carica negativa. Pertanto: Ka2 > Ka3.
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