Ácidos Polipróticos

Os ácidos monopróticos, como o ácido fluorídrico, contêm um único próton ionizável. Em contraste, os ácidos polipróticos contêm dois ou mais prótons ionizáveis. Por exemplo, o ácido sulfuroso tem dois prótons ionizáveis, e o ácido fosfórico tem três.

Um ácido poliprótico perde cada um dos seus prótons sequencialmente, e cada reação tem o seu próprio Ka.É mais fácil remover um próton de uma molécula neutra do que uma carregada negativamente porque a carga negativa aumenta a força de a ligação entre o próton e o ânion. Portanto, para o ácido fosfórico, o Ka para a remoção do primeiro próton, Ka1, é mais elevado do que o segundo, Ka2, que é superior a Ka3. O pH de um ácido poliprótico pode ser estimado utilizando apenas a primeira reação se Ka1 for pelo menos mil vezes maior do que os seus posteriores Ka's.

Por exemplo, o pH de uma 0, 050 solução molar de ácido ascórbico pode ser determinado utilizando a sua Ka1 e uma tabela ICE. Quando dissolvido em água, o ácido ascórbico dissocia-se no hidrónio e íons ascorbatos. O Ka1 para esta reação é de 8 10-⁵, e é igual à concentração de hidrónio vezes a concentração do monoânion ascorbato, dividido pela concentração de ácido ascórbico.

Uma tabela ICE pode ser preparada para esta reação com as concentrações inicial e de equilíbrio. Devido ao pequeno valor de x, 0, 050 menos x é aproximadamente igual a 0, 050. A substituição destes valores na expressão para Ka1, o valor para x é igual a 0, 0020 molar, que é apenas 4%do valor da concentração inicial do ácido ascórbico.

Assim, a aproximação é válida. O pH da solução igual a 2, 70. A concentração do monoânion ascorbato formado na segunda etapa da reação também pode ser calculado utilizando o Ka2 e uma tabela ICE.

Ka2 é igual a 1, 6 10-¹², e pode ser expresso como a concentração de hidrónio vezes a concentração do monoânion ascorbato dividido pela concentração do monoânion ascorbato. Para esta reação, a tabela ICE é preenchida com a concentração inicial do monoânion ascorbato e hidrónio desde a primeira reação, 0, 002 molar. Devido ao pequeno valor de x, este pode ser omitido das concentrações de equilíbrio do monoânion ascorbato e hidrónio.

Após a sua substituição os valores na expressão Ka2 e resolução, o x é 1, 6 10-¹² molar. Uma vez que x é inferior a 5%de 0, 002 molar, a aproximação é válida. Como a concentração de íons hidrônicos que foi gerada durante a segunda etapa do ácido ascórbico a dissociação é insignificante, o primeiro próton ionizável determina o pH da solução.