اسیدهای چند ظرفیتی

نگاه کلی

برخی از اسیدها مانند HCl پس از حل شدن در آب تنها یک پروتون به مولکول آب می‌دهد این اسیدها به نام اسیدهای تک پروتونی می‌شناسیم اما اسیدهایی هم که مانند اسید فسفریک وجود دارند که موقع انحلال در آب سه پروتون از دست می‌دهد. در این گونه اسیدها از دست دادن هر پروتون طی یک مرحله تعادلی انجام می‌شود و هر مرحله ثابت تفکیک (Ka) مخصوص به خود دارد برای اسیدهای پروتونی سهم تولید یون هیدرونیوم ⁺(H₃O) از مراحل تفکیک دوم یا سوم به قدری کم است که می‌توان از آنها چشم پوشی کرد.

مراحل تفکیک یک اسید چند ظرفیتی

اسیدهای چند پروتونی در مولکول خود بیش از یک هیدروژن اسید دارند چند نمونه از آنها شامل اسید فسفریک ، اسید سولفوریک ، اسید اگزامیک و... می‌باشد. اسیدهای چند پروتونی بطور مرحله‌ای یونیزه می‌شود و به عنوان مثال تفکیک اسید فسفریک که یک اسید سه پروتونی می‌باشد را در آب در نظر می‌گیریم:



پس در محلول اسید فسفریک سه تعادل همراه با تعادل آب وجود دارند. در این محلول گونه‌های زیر وجود دارند. H₃PO₄ ، H₂PO₄^- ، ::H₂PO₄^2- ، PO₄^3- ، H⁺، OH^- ، H₂O.
یونش اسید فسفریک شاخص بلکه اسیدهای چند پروتونی است. در این گونه اسیدها K₁ بیشتر از K₂ و K₂ هم بیشتر از K₃ می‌باشد. به این مفهوم که آزاد شدن پروتون از یک مولکول بی بار در مقایسه با یک یون با یک بار منفی آسان تر می‌گیرد در این عمل هم در یک یون با یک بار منفی آسان تر از یک یون با دو بار منفی صورت می‌گیرد.

یک اسید چند پروتونی قوی

اسید سولفوریک یک اسید دو پروتونی و قوی می‌باشد. اما از اسیدهای چند پروتونی شناخته نشده است. که همه یونش‌های آن قوی باشند. یونیزه شدن اول اسید سولفوریک کامل است. اما یونیزاسیون دوم آن ضعیف می‌باشد.

نمونه‌ای از اسیدهای چند پروتونی حاصل از انحلال گاز مربوطه در آب

محلول‌های دی اکسید کربن اسیدی هستند. دی اکسید کربن با آب ترکیب شده و اسید کربنیک (H₂CO₃) ایجاد می‌کند ولی این واکنش کامل نیست و قسمت عمده دی‌اکسیدکربن در محلول به صورت مولکول‌های CO₂ وجود دارد: وضعیت مشابهی هم برای محلول‌های SO₂ در آب وجود دارد.


قدرت اسیدی SO₂ به یونیزاسیون H₂SO₃ نسبت داده شده است اما خود این اسید هرگز به صورت خالص جدا نشده است ظاهرا این اسید در محلول به صورت تعادلی با (SO₂(aq وجود دارد.

نمک‌های اسید چند پروتونی

اسیدهای چند پروتونی بیش از یک نمک تشکیل می‌دهند واکنش NaOH و H₂SO₄ با توجه به نسبت استوکیومتری واکنش دهنده‌ها نمک Na₂SO₄ یا نمک NaHSO₄ می‌دهد. از اسید فسفریک سه نوع نمک به دست می‌آید که عبارتند از Na₂HPO₄ ، Na₂HPO₄ و Na₃PO₄
جدول: تعدادی از اسیدهای چند پروتونی و ثابت تفکیک آنها:

اسید آرسنیک
اسید کربنیک
اسید سولفورو
اسید سولفوریک		قوی
اسید فسفرو هیدورژن به فسفر متصل است پس تفکیک نمی‌شود
اسید گزامیک

مباحث مرتبط با عنوان

• آب
• اسید آرسنیک
• اسید اگزامیک
• اسید سولفورو
• پروتون
• حل شدن
• معرف PH
• مولکول
• یونیزاسیون
• یون هیدرونیوم
• هیدروژن