Question

va rog frumos ma puteti ajuta
de scris ionizarea acidului carbonului si al acidului fosforic
H2CO3
H3PO4

Answer 1

Rezolvarea propusa

Avem un caz de ionizare a acizilor polibazici, în soluția lor apoasă. Fiind acizi mai slabi (în comparație cu HCl, HNO₃, H₂SO₄, HCLO₄) disocierea lor în ioni (ionizarea) nu este totală, are loc stabilirea unui echilibru chimic. La acest moment viteza de disociere a acidului (reacția directă) este egală cu viteza de refacere a acidului(reacția inversă). Nu intru în teoria echilibrelor cu transfer de protoni, dar prezint unele informații. Acizii sunt substanțe, care la dizolvarea în apă pun în liberate protoni H⁺, iar bazele sunt substanțe care la dizolvarea în apă pun în libertate ioni hidroxid HO⁻.

a) Ionizarea acidului carbonic (H₂CO₃). Este un acid dibazic (2H), foarte slab, nu se poate izola. O structura școlară a moleculei sale este:

H-O - C -OH

         ║

         O

El ionizează în două trepte, demonstrate practic, *prin care se rupe legătura H-O, O pastrează electronii de legatura și este pus în libertate un ion pozitiv de H (numit si proton)*.

a1) Prima dată acidul cedează un H, care se va lega de H₂O, cu rol de bază. Reacția are constanta de aciditate Ka1:

H₂CO₃ -H ⁻ = HCO₃⁻ (ion carbonat acid, bicarbonat...)

H⁺ +H₂O= H₃O⁺

Reacția totală este:

H₂CO₃ + H₂O = HCO₃⁻                       + H₃O⁺    

acid 1  +   bază =   baza conjugată 1+ acid

a2) A doua treaptă de ionizare, este când ionul HCO₃⁻ cedează H⁺, apei, cu rol de bază. Are constanta de aciditate  Ka2. Are loc mai greu, fiindcă un ion acid negativ, trebuie să cedeze un ion pozitiv de H⁺, explicabil prin atracțiile electrice dintre + și -.

HCO₃⁻  + H₂O = CO₃⁻²                    + H₃O⁺

acid 2+    bază= baza conjugată 2  +  acid

                          (ion carbonat...)

La acizii dibazici, precum acidul carbonic, prima constantă de ionizare este mult mai mare, față de a doua constantă de ionizare. Concentrația în ioni HCO₃⁻ în soluția apoasă este mai mare față de concentrația în ioni CO₃⁻².

b) Ionizarea acidului fosforic H₃PO₄ are loc în trei trepte de cedarea a celor trei ioni de H, cu viteze diferite, care scad de la prima treaptă, foarte mult.

Structura didactică a moleculei de H₃PO₄ se poate reprezenta :

         O

         ║

H-O - P- O-H

         ↓

        O- H

Acum înțelegeți, de ce sunt trei trepte de ionizare, fiindcă se cedează pe rând cei trei H, dar mai greu la treapta a doua și a treia. O explicație este: primul proton este cedat de o moleculă neutră (H₃PO₄), al doilea proton și al treilea sunt cedați de ioni negativi (acizi anionici).

b1) Prima treaptă de ionizare-Ionizarea primară:

H₃PO₄ + H₂O = H₂PO₄⁻  +  H₃O   Ka1

acid 1               bază conjugată 1 (ion fosfat diacid..)

b2) Ionizarea secundară, când ionul acid H₂PO₄⁻cedează un proton apei:

H₂PO₄⁻ + H₂O = HPO₄²⁻              + H₃O⁺   Ka2

acid 2                baza conjugată2 (fosfat monoacid...

b3) Ionizarea terțiară, când ionul  acid HPO₄²⁻ cedează protonul apei:

HPO₄²⁻ + H₂O = PO₄³⁻                    + H₃O⁺   Ka3

acid 3                baza conjugată 3 (fosfat neutru...nu mai există ion H)

Constanta de aciditate Ka1 este mai mare față de Ka2, Ka3, de aceea în soluția apoasă de H₃PO₄, predomină ionii H₂PO₄⁻.