חומצות מונופרוטיות לעומת פוליפרוטיות
חומצות מוגדרות במספר דרכים על ידי מדענים שונים. Arrhenius מגדיר חומצה כחומר התורם H3O+ יונים בתמיסה. ברונסטד- לורי מגדיר בסיס כחומר שיכול לקבל פרוטון. הגדרת חומצת לואיס נפוצה בהרבה מהשתיים לעיל. לפיו, כל תורם של זוג אלקטרונים הוא בסיס. לפי ההגדרה של Arrhenius או Bronsted-Lowry, לתרכובת צריכה להיות מימן ויכולת לתרום אותה כפרוטון כדי להיות חומצה. עם זאת, לפי לואיס, יכולות להיות מולקולות שאין להן מימן, אבל יכולות לפעול כחומצה.לדוגמה, BCl3 היא חומצה לואיס, מכיוון שהיא יכולה לקבל זוג אלקטרונים. אלכוהול יכול להיות חומצה ברונסטד-לאורי מכיוון שהוא יכול לתרום פרוטון אבל, לפי לואיס, הוא יהיה בסיס.
ללא קשר להגדרות לעיל, בדרך כלל אנו מזהים חומצה כתורם פרוטונים. לחומצות יש טעם חמוץ. מיץ ליים, חומץ הן שתי חומצות שאנו נתקלים בהן בביתנו. הם מגיבים עם בסיסים המייצרים מים, והם גם מגיבים עם מתכות ליצירת H2, ובכך מגבירים את קצב קורוזיה של מתכת. ניתן לסווג חומצות לשניים, על סמך יכולתן להתנתק ולייצר פרוטונים. חומצות חזקות כמו HCl, HNO3 מיוננות לחלוטין בתמיסה כדי לתת פרוטונים. חומצות חלשות כמו CH3COOH מתנתקות חלקית ומעניקות פחות כמויות של פרוטונים. Ka הוא קבוע ניתוק החומצה. זה נותן אינדיקציה ליכולת לאבד פרוטון של חומצה חלשה. כדי לבדוק אם חומר הוא חומצה או לא נוכל להשתמש במספר אינדיקטורים כמו נייר לקמוס או נייר pH.בסולם ה-pH, מ 1-6 חומצות מיוצגות. אומרים שחומצה עם pH 1 היא חזקה מאוד, וככל שערך ה-pH עולה, החומציות יורדת. יתר על כן, חומצות הופכות לקמוס כחול לאדום.
חומצה מונופרוטית
כאשר מולקולה אחת של חומצה מתנתקת בתמיסה מימית, אם היא נותנת פרוטון בודד, אזי אומרים שהחומצה הזו היא חומצה מונופרוטית. HCl וחומצה חנקתית (HNO3) הן כמה דוגמאות לחומצות מינרליות מונופרוטיות. להלן הדיסוציאציה עבור HCl בתווך המימי כדי לתת פרוטון אחד.
HCl → H+ + Cl–
חוץ מהחומצה המינרלית, יכולות להיות גם חומצות אורגניות מונופרוטיות. בדרך כלל כאשר יש קבוצה קרבוקסילית אחת, החומצה הזו היא מונופרוטית. לדוגמה, חומצה אצטית, חומצה בנזואית וחומצת אמינו פשוטה כמו גליצין הם מונופרוטיים.
חומצה פוליפרוטית
חומצות פוליפרוטיות מכילות יותר מאטום מימן אחד, שניתן לתרום כפרוטונים כאשר הם מומסים בתווך מימי.באופן ספציפי, אם הם תורמים שני פרוטונים, אנו קוראים להם דיפרוטים, ואם נותנים שלושה פרוטונים, טריפרוטיים וכו'. מימן גופרתי (H2S) ו-H2 SO4 הן חומצות דיפרוטיות, המוציאות שני פרוטונים. חומצה זרחתית (H3PO4) היא חומצה טריפרוטית. ברוב המקרים, חומצות פוליפרוטיות אינן מתנתקות לחלוטין ומוציאות את כל הפרוטונים בו זמנית. קבועי הדיסוציאציה עבור כל דיסוציאציה משתנים. לדוגמה, בקבוע הדיסוציאציה הראשון בזרחתי הוא 7.25×10−3, שהוא ערך גדול יותר. אז הדיסוציאציה המלאה מתרחשת. קבוע הניתוק השני הוא 6.31×10−8, והשלישי הוא 3.98×10−13, שהם ניתוקים פחות נוחים מהראשון.
מה ההבדל בין חומצה מונופרוטית לחומצה פוליפרוטית?
• מונופרוטי נותן רק פרוטון אחד ממולקולת חומצה אחת כאשר מתנתק בתווך מימי.
• פוליפרוטי פירושו מתן מספר פרוטונים ממולקולה אחת.
