ความแตกต่างระหว่างกรดโมโนโปรติกและกรดโพลีโพรติก

2024 ผู้เขียน: Alex Aldridge | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 13:51

กรดโมโนโพรติกกับโพลีโพรติก

กรดถูกกำหนดโดยนักวิทยาศาสตร์หลายคน Arrhenius กำหนดกรดเป็นสารที่บริจาค H₃O⁺ ไอออนในสารละลาย Bronsted- Lowry กำหนดฐานเป็นสารที่สามารถรับโปรตอนได้ คำจำกัดความของกรดลูอิสเป็นเรื่องธรรมดามากกว่าสองคำข้างต้น ตามที่ผู้บริจาคอิเล็กตรอนคู่ใด ๆ เป็นฐาน ตามคำจำกัดความของ Arrhenius หรือ Bronsted-Lowry สารประกอบควรมีไฮโดรเจนและสามารถบริจาคเป็นโปรตอนให้เป็นกรดได้ อย่างไรก็ตาม ตามคำกล่าวของ Lewis อาจมีโมเลกุลซึ่งไม่มีไฮโดรเจน แต่สามารถทำหน้าที่เป็นกรดได้ตัวอย่างเช่น BCl_{3 เป็นกรดลูอิส เนื่องจากสามารถรับคู่อิเล็กตรอนได้ แอลกอฮอล์สามารถเป็นกรด Bronsted-Lowry ได้เพราะสามารถบริจาคโปรตอนได้ แต่ตามคำบอกของ Lewis มันจะเป็นเบส}

โดยไม่คำนึงถึงคำจำกัดความข้างต้น ปกติเราจะระบุกรดเป็นผู้ให้โปรตอน กรดมีรสเปรี้ยว น้ำมะนาวน้ำส้มสายชูเป็นกรดสองชนิดที่เราเจอที่บ้านของเรา พวกมันทำปฏิกิริยากับเบสที่ผลิตน้ำ และพวกมันยังทำปฏิกิริยากับโลหะเพื่อสร้าง H₂ ซึ่งจะเป็นการเพิ่มอัตราการกัดกร่อนของโลหะ กรดสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทตามความสามารถในการแยกตัวและผลิตโปรตอน กรดแก่เช่น HCl, HNO₃ ถูกแตกตัวเป็นไอออนอย่างสมบูรณ์ในสารละลายเพื่อให้โปรตอน กรดอ่อนเช่น CH₃COOH แยกตัวออกบางส่วนและให้โปรตอนน้อยลง K_{a คือค่าคงที่การแยกตัวของกรด มันแสดงให้เห็นความสามารถในการสูญเสียโปรตอนของกรดอ่อน เพื่อตรวจสอบว่าสารเป็นกรดหรือไม่ เราสามารถใช้ตัวบ่งชี้หลายอย่าง เช่น กระดาษลิตมัสหรือกระดาษวัดค่า pHในระดับ pH จะแสดงจากกรด 1-6 กรดที่มีค่า pH 1 นั้นมีความแรงมาก และเมื่อค่า pH เพิ่มขึ้น ความเป็นกรดก็จะลดลง นอกจากนี้กรดจะเปลี่ยนสารสีน้ำเงินเป็นสีแดง}

กรดโมโนโปรติก

เมื่อกรดหนึ่งโมเลกุลแตกตัวในสารละลายที่เป็นน้ำ หากให้โปรตอนเพียงตัวเดียว กรดนั้นจะเรียกว่ากรดโมโนโพรติก HCl และกรดไนตริก (HNO_{3) เป็นตัวอย่างบางส่วนของกรดแร่โมโนโปรติก ต่อไปนี้เป็นการแยกตัวของ HCl ในตัวกลางที่เป็นน้ำเพื่อให้โปรตอนหนึ่งตัว}

HCl → H⁺ + Cl^–

นอกจากกรดแร่แล้ว ยังมีกรดอินทรีย์โมโนโพรติกอีกด้วย โดยปกติเมื่อมีหมู่คาร์บอกซิลิกหนึ่งกลุ่ม กรดนั้นจะเป็นโมโนโพรติก ตัวอย่างเช่น กรดอะซิติก กรดเบนโซอิก และกรดอะมิโนอย่างง่าย เช่น ไกลซีนเป็นโมโนโพรติก

กรดโพลิโพรติก

กรดโพลิโพรติกมีอะตอมไฮโดรเจนมากกว่าหนึ่งอะตอม ซึ่งสามารถบริจาคเป็นโปรตอนได้เมื่อละลายในตัวกลางที่เป็นน้ำโดยเฉพาะอย่างยิ่ง ถ้าพวกมันบริจาคโปรตอนสองตัว เราเรียกพวกมันว่าไดโพรติก และถ้าพวกมันให้โปรตอนสามตัว ไตรโพรติก ฯลฯ ไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H₂S) และ H₂ SO₄ เป็นกรดไดโปรติกซึ่งให้โปรตอนสองตัว กรดฟอสฟอริก (H₃PO₄) เป็นกรดไตรโพรติก ในกรณีส่วนใหญ่ กรดโพลีโพรติกจะไม่แยกตัวออกอย่างสมบูรณ์และให้โปรตอนทั้งหมดพร้อมกัน ค่าคงที่การแยกตัวสำหรับแต่ละการแยกตัวจะแตกต่างกันไป ตัวอย่างเช่น ในค่าคงที่การแยกตัวครั้งแรกของฟอสฟอริกคือ 7.25×10⁻³ ซึ่งเป็นค่าที่มากกว่า ความแตกแยกจึงเกิดขึ้นอย่างสมบูรณ์ ค่าคงที่การแยกตัวที่สองคือ 6.31×10⁻⁸ และอันที่สามคือ 3.98×10^{−13 ซึ่งมีความแตกแยกน้อยกว่าอันแรก.}

กรดโมโนโพรติกและกรดโพลีโพรติกต่างกันอย่างไร

• Monoprotic ให้โปรตอนเพียงตัวเดียวจากโมเลกุลกรดตัวเดียวเมื่อแยกออกจากตัวกลางที่เป็นน้ำ

• Polyprotic หมายถึงการให้โปรตอนหลายตัวจากโมเลกุลเดียว