Concetti Chiave
- Gli acidi poliprotici, come l'acido carbonico, possono dissociare più di un protone, ciascuno con una costante di dissociazione distinta.
- L'acido carbonico si dissocia prima in ione bicarbonato e poi in ione carbonato, con la prima dissociazione che ha una costante maggiore.
- La differenza nelle costanti di dissociazione è dovuta alla maggiore difficoltà di rimuovere protoni da uno ione già carico negativamente.
- Il rapporto tra bicarbonato e acido carbonico è cruciale per la regolazione del pH fisiologico.
- L'effervescenza si verifica quando il bicarbonato viene aggiunto a un acido, riconvertendosi in acido carbonico e successivamente in CO2 e H2O.
Acidi e basi poliprotici
Sono acidi a più di un protone. L’acido carbonico è un acido poliprotico, può dissociare due protoni. Ha due distinte costanti di dissociazione, la prima, più alta, che porta allo ione bicarbonato HCO3-, che a sua volta si dissocia con una costante di dissociazione più bassa in ione carbonatoCO32: la differenza di K è dovuta al fatto che è più facile staccare il primo H che il secondo. Ka diminuisce man mano che vengono ceduti i protoni visto che ceduto un protone la molecola neutra si trasforma in uno ione carico negativamente che sarà più difficilmente deprotonabile (di pari passo aumenta Kb perchè sarà più facilmente protonabile). Si può calcolare una Ka media. Il rapporto tra bicarbonato e acido carbonico è il primo sistema di regolazione del pH fisiologico.
Se si mette del bicarbonato in un acido si sviluppa un effervescenza, questo fa il processo inverso di sopra e torna a acido carbonico, che a sua volta si suddivide in CO2 e H2O. Mentre per un acido forte, che si dissocia completamente in soluzione 0.1M, avremo una concentrazione di H+ 0.1M e quindi un pH di 1, per una base o un acido debole invece bisogna tenere conto della costante di dissociazione e trattare la cosa come un equilibrio. Si deve però ricordare che per una soluzione acida diluita (M