Concetti Chiave
- Gli acidi poliprotici, come l'acido carbonico, possono dissociare più di un protone e hanno due costanti di dissociazione distinte.
- La prima costante di dissociazione è più alta e porta alla formazione dello ione bicarbonato HCO3-, mentre la seconda è più bassa e si riferisce all'ione carbonato.
- La costante di dissociazione Ka diminuisce man mano che vengono ceduti i protoni, rendendo più difficile la deprotonazione successiva.
- Quando si aggiunge bicarbonato a un acido, si genera effervescenza, riportando l'acido carbonico che si dissocia in CO2 e H2O.
- Per una soluzione acida diluita, è necessario considerare l'equilibrio tra la dissociazione dell'acido e l'autoprotolisi dell'acqua.
Cosa sono gli acidi poliprotici e come avviene la loro dissociazione?
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 carbonato
CO32: 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.
Effervescenza e regolazione del pH
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 (Mautoprotolisi dell'acqua che andrà a bilanciare l’acidità.
Domande da interrogazione
- Qual è la caratteristica principale degli acidi poliprotici?
- Come avviene la regolazione del pH attraverso il bicarbonato?
- Qual è la differenza tra la dissociazione di un acido forte e quella di un acido debole?
Gli acidi poliprotici, come l'acido carbonico, possono dissociare più di un protone, presentando due costanti di dissociazione distinte, con la prima costante più alta che porta alla formazione dello ione bicarbonato HCO3- (come descritto nel testo).
Il rapporto tra bicarbonato e acido carbonico costituisce il primo sistema di regolazione del pH fisiologico, poiché il bicarbonato può reagire con gli acidi per formare acido carbonico, che si dissocia in CO2 e H2O, contribuendo così a mantenere l'equilibrio del pH (secondo il testo).
Mentre un acido forte si dissocia completamente in soluzione, portando a una concentrazione di H+ pari a quella della soluzione, per un acido debole è necessario considerare la costante di dissociazione e trattare la situazione come un equilibrio, tenendo conto anche della diluizione e dell'autoprotolisi dell'acqua (come spiegato nel testo).