Mikä on diproottinen happo?

Kemiassa diproottinen happo on happo, joka voi luovuttaa kaksi vetyatomia (H) tai protonia kutakin happomolekyyliä kohti vesiliuoksessa tai vedessä olevalle liuokselle. Yksi yleisimmistä esimerkeistä diproottisesta haposta on rikkihappo, jonka kemiallinen kaava on H2SO4. Rikkihappo voi menettää yhden vetyatomin muodostaakseen vetysulfaattia (HSO4) tai molemmat vetyatomeja sulfaatin (SO4) muodostamiseksi.

Termi “diproottinen” viittaa siihen, että happo voi vapauttaa kaksi vetyatomia tai muodostaa kaksi protonia. “Di-” viittaa siihen, että kaksi atomia voidaan vapauttaa, ja “protista” käytetään, koska vapautuvat atomit ovat protoneja. Joissakin tapauksissa kaksiemäksistä käytetään myös kuvaamaan tämäntyyppisiä molekyylejä, koska kaksi emästä muodostuu vapauttamalla vetyatomeja. Esimerkiksi vetysulfaatti ja sulfaatti ovat molemmat emäksiä, joten kaksi emästä voidaan muodostaa menettämällä yksi tai kaksi vetyatomia rikkihaposta.

Diproottiset hapot ovat ionisoituvia tai hajoavat veden läsnä ollessa. Kahden vetyatomin menetys diproottisesta haposta ei tapahdu samanaikaisesti. Jokainen dissosiaatio on erillinen reaktio johtuen siitä, että hapon vahvuus on erilainen molekyyliin kiinnittyneiden vetyatomien lukumäärän perusteella. Ka -arvo tai happamuusvakio antaa liuoksessa olevan hapon vahvuuden. Diproottisilla hapoilla Ka -arvo on erilainen jokaisella dissosiaatiolla.

Diproottisten happojen titrauskäyrillä on hyvin erilainen muoto, joka osoittaa selvästi kaksi erilaista vastaavuuspistettä. Titrauskäyrällä esitetyt vastaavuuspisteet antavat Ka -arvon jokaisessa dissosiaatiossa, kun diproottinen happo menettää ensimmäisen ja sitten toisen vetyatomin vesimolekyyleille. Testattavasta diproottisesta haposta riippuen toinen dissosiaatio ei välttämättä tapahdu kokonaan, mikä tarkoittaa, että jotkut happomolekyylit sisältävät edelleen yhden vetyatomin.

On olemassa sekä orgaanisia että epäorgaanisia tai biologisia ja mineraalisia esimerkkejä diproottisista hapoista, joita esiintyy sekä luonnossa että ihmisen tekeminä aineina. Rikkihappo on esimerkki epäorgaanisesta haposta, kun taas joidenkin hedelmien, kuten omenien, viinirypäleiden ja kirsikoiden, hapan tai maku johtuu omenahaposta, joka on orgaaninen diproottinen happo. Tätä happoa esiintyy useimmissa kypsymättömissä hedelmissä, mutta se hajoaa hedelmän kypsyessä, joten hedelmästä tulee vähemmän hapokasta vanhetessaan.