15.12
חומצות חד-פרוטיות כמו חומצה הידרופלואורית מכילות פרוטון בר יינון אחד. לעומת זאת, חומצות פוליפרוטיות מכילות שני פרוטונים הניתנים ליינון או יותר. לדוגמה, לחומצה גופרתית יש שני פרוטונים הניתנים ליינון, ולחומצה זרחתית יש שלושה.
חומצות פוליפרוטיות מאבדות את הפרוטונים זה אחר זה, ולכל תגובה יש את ה-Ka שלה. קל יותר להסיר פרוטון ממולקולה ניטרלית מאשר ממולקולה בעלת מטען שלילי, משום שהמטען השלילי מחזק את הקשר בין הפרוטון לאניון. לכן, בחומצה פוספורית, ה-Ka בעת הסרת הפרוטון הראשון, Ka1, גבוה יותר מבעת הסרת הפרוטון השני, Ka2, שהוא גבוה מ-Ka3.
ניתן להעריך את ה-pH של חומצה פוליפרוטית על ידי שימוש בתגובה הראשונה אם Ka1 גדול לפחות פי אלף מה-Ka הבאים. לדוגמה, ה-pH של תמיסת חומצה אסקורבית בריכוז 0.050 מולר ייקבע לפי Ka1 שלו וטבלת ICE. כשחומצה אסקורבית(ויטמין סי)מומסת במים, מתרחש פירוק ליוני הידרוניום ויוני אסקורבט.
ה-Ka1 של תגובה זו הוא 8 X כפול 10 בחזקת מינוס 5, והוא שווה לריכוז ההידרוניום כפול ריכוז מונואניון אסקורבי, חלקי ריכוז החומצה האסקורבית. ניתן להכין טבלת ICE לתגובה זו באמצעות הריכוזים ההתחלתיים בשיווי משקל. בגלל הערך הקטן של x, 0.050 פחות x שווה ל-0.050 בקירוב.
כאשר מציבים ערכים אלו בביט7וי עבור Ka1, הערך של x שווה ל-0.0020 מולר, שהוא רק 4%מהריכוז ההתחלתי של חומצה אסקורבית. לכן הקירוב תקף. ה-pH של התמיסה שווה 2.70.
הריכוז של אסקורבט דואניון שנוצר בשלב השני של התגובה ניתן לחישוב באמצעות Ka2 וטבלת ICE. Ka2 שווה ל-1.6 כפול 10 בחזקת מינוס 12 ויכול להיות מבוטא כריכוז של ההידרוניום כפול הריכוז של אסקורבט דואניון חלקי ריכוז האסקורבט מונואניון. בתגובה זו, טבלת ICE תמולא באמצעות הריכוז ההתחלתי של האסקורבט מונואניון וההידרוניום מהתגובה הראשונה, 0.002 מולר.
בשל הערך הקטן של x, ניתן להשמיטו מהריכוזים ההתחלתיים של האסקורבט מונואניון וההידרוניום. אחרי ההצבה של ערכים אלו בביטוי של Ka2 ופתרון, x הוא 1.6 כפול 10 בחזקת מינוס 3 מולר. משום ש-x קטן מ-5%מ-0.002 מולר, הקירוב תקף.
בעוד הריכוז של יוני הידרוניום שנוצרו תוך כדי השלב השני של פירוק החומצה האסקורבית זניח, הפרוטון בר היינון הראשון קובע את ה-pH של החומצה.
זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.