Πώς η πληρότητα της αλλαγής της αντίδρασης σε διαδοχικές αντιδράσεις μια πολυπρωτική ουσία με το νερό;

Η πληρότητα μιας αντίδρασης, που συχνά περιγράφεται από τη σταθερά ισορροπίας (k), γενικά μειώνεται Σε διαδοχικές αντιδράσεις μιας πολυπρωτικής ουσίας με νερό. Εδώ είναι γιατί:

πολυπρωτικά οξέα/βάσεις:

* Αυτές οι ουσίες έχουν πολλαπλά ιονίζοντα πρωτόνια (οξέα) ή ομάδες υδροξειδίου (βάσεις).

* Κάθε βήμα ιονισμού έχει τη δική του σταθερά ισορροπίας, που αντιπροσωπεύεται ως Ka1, Ka2, κλπ. Για οξέα, ή KB1, KB2, κλπ. Για βάσεις.

μείωση της πληρότητας:

* Πρώτος ιονισμός: Το πρώτο βήμα ιονισμού είναι συνήθως το πιο ολοκληρωμένο επειδή το αρχικό μόριο είναι ουδέτερο και υπάρχει μεγαλύτερη κινητήρια δύναμη για την απελευθέρωση της πρώτης ομάδας πρωτονίων/υδροξειδίου.

* Μεταγενέστερες ιονίσεις: Καθώς το μόριο χάνει ομάδες πρωτονίων/υδροξειδίου, το υπόλοιπο μόριο γίνεται όλο και πιο αρνητικό (οξύ) ή θετικά (βάσης). Αυτή η απόρριψη φόρτισης καθιστά πιο δύσκολο να απομακρυνθεί η επόμενη ομάδα πρωτονίων/υδροξειδίου.

* σταθερές ισορροπίας: Κατά συνέπεια, οι σταθερές ισορροπίας για τα επακόλουθα βήματα ιονισμού (Ka2, Ka3, κλπ., Ή KB2, KB3, κλπ.) Είναι συνήθως πολύ μικρότερες από τις πρώτες (KA1 ή KB1), υποδεικνύοντας χαμηλότερο βαθμό ιονισμού και επομένως λιγότερο πλήρη αντίδραση.

Παράδειγμα (διπρωτικό οξύ):

Εξετάστε ένα διπρωτικό οξύ όπως το ανθρακικό οξύ (H2CO3):

1.

2. HCO3- (aq) + H2O (L) ⇌ CO32- (AQ) + H3O + (AQ) (KA2)

Το Ka1 είναι πολύ μεγαλύτερο από το Ka2, αντανακλώντας το γεγονός ότι ο πρώτος ιονισμός είναι πιο πλήρης από το δεύτερο.

Περίληψη:

Η πληρότητα των αντιδράσεων που περιλαμβάνουν πολυπρωτικές ουσίες με νερό μειώνεται στις διαδοχικές αντιδράσεις, επειδή η ηλεκτροστατική απόρριψη μεταξύ όλο και πιο φορτισμένων ειδών καθιστά δυσκολότερη την απομάκρυνση των επόμενων πρωτονίων/υδροξειδίων. Αυτό αντικατοπτρίζεται στις μειούμενες τιμές των σταθερών ισορροπίας για κάθε βήμα ιονισμού.