Avainero autoionisaation ja autoprotolyysin välillä on se, että autoionisaatio on kemiallisen lajin neutraalin tilan muuttaminen ionisoituneeksi tilaan, kun taas autoprotolyysi on protonin siirtoa kahden identtisen kemiallisen lajin välillä ionisoituneiden muotojen muodostamiseksi.
Sekä termit autoionisaatio että autoprotolyysi kuvaavat kahta menetelmää ionisoitujen lajien eli kationien ja anionien muodostamiseksi. Nämä ovat spontaaneja reaktioita, joissa ionisaatio tapahtuu ilman ulkoisen tekijän vaikutusta.
Mitä on autoionisaatio?
Autoionisaatio on prosessi, jossa kemiallisen lajin neutraali tila muunnetaan ionisoituneeksi. Termi kuvaa yleensä vesimolekyylien ionisaatiota. Siksi voimme kutsua sitä joko veden itseionisaatioksi tai myös veden autodissosiaatioksi. Tässä vesimolekyyli deprotonoituu muodostaen hydroksidi-ionin, OH– ja vety-ionin, H+ (protonin). Tässä deprotonaatio protonoi välittömästi toisen vesimolekyylin ja johtaa hydroniumionin muodostumiseen (H3O+). Joten tämä prosessi on hyvä esimerkki veden amfoteerisesta luonteesta.
Kuva 01: Vesimolekyylin itseionisaatio
Lisäksi tämä prosessi kuvaa veden amfoteerista luonnetta. Amfoteerinen luonne tarkoittaa, että vesi voi toimia sekä happona että emäksenä, koska autoionisaatiossa muodostuu sekä protoneja että hydroksidi-ioneja, mikä antaa vedelle kyvyn neutraloida sekä happoja että emäksiä jossain määrin; esimerkiksi hydronium-ioni tai H3O+-ioni voi neutraloida miedot emäkset ja hydroksidi-ionit voivat neutraloida mietoja happoja.
Mikä on autoprotolyysi?
Autoprotolyysi on prosessi, jossa protoni siirtyy identtisten kemiallisten lajien välillä ionisoituneiden lajien muodostamiseksi. Tässä toinen kahdesta identtisestä molekyylistä toimii Brønsted-happona ja vapauttaa protonin. Toinen molekyyli voi hyväksyä tämän protonin. Siksi tämä toinen molekyyli toimii Brønsted-emäksenä. Veden itseionisaatio on esimerkki autoprotolyysistä. Lisäksi tämä termi eroaa autoprotonolyysistä, koska autoprotonolyysi kuvaa kemiallisen sidoksen katkeamista hapoilla.
Joitakin muita esimerkkejä kemiallisista yhdisteistä, jotka läpikäyvät autoprotolyysin, ovat ammoniakki ja etikkahappo;
Ammoniakin autoprotolyysi:
2NH3 ⇌ NH2– + NH4 +
Eikkahapon autoprotolyysi:
2CH3COOH ⇌ CH3COO– + CH 3COOH2+
Mitä eroa on autoionisaation ja autoprotolyysin välillä?
Sekä autoionisaatio että autoprotolyysi ovat spontaaneja reaktioita. Keskeinen ero autoionisaation ja autoprotolyysin välillä on se autoionisaatio on kemiallisen lajin neutraalin tilan muuntaminen ionisoituneeksi tilaan, kun taas autoprotolyysi on protonin siirto kahden identtisen kemiallisen lajin välillä ionisoitujen muotojen muodostamiseksi. Esimerkki autoionisaatiosta on vesi, kun taas vesi, ammoniakki, etikkahappo ovat esimerkkejä autoprotolyysistä.
Lisäksi autoionisaatioprosessissa (tunnetaan myös nimellä veden itseionisaatio tai autodissosiaatio) vesimolekyyli deprotonoituu muodostaen hydroksidi-ionin, OH-, ja vety-ionin, H+ (protoni), kun taas autoprotolyysiprosessissa toinen mukana olevista kahdesta identtisestä molekyylistä toimii Brønsted-happona ja vapauttaa protonin, jonka toinen Brønsted-emäksenä toimiva molekyyli hyväksyy. Lisäksi veden autoionisaatioprosessi kuvaa veden amfoteeristä luonnetta (se voi neutraloida sekä mietoja happoja että mietoja emäksiä). Toisa alta autoprotolyysi kuvaa kemiallisten yhdisteiden, kuten veden, etikkahapon ja ammoniakin, amfoteeristä luonnetta.
Alla oleva infografiikka tiivistää eron autoionisaation ja autoprotolyysin välillä.
Yhteenveto – Autoionisaatio vs autoprotolyysi
Sekä autoionisaatio että autoprotolyysi ovat spontaaneja reaktioita. avainero autoionisaation ja autoprotolyysin välillä on se, että autoionisaatio on kemiallisen lajin neutraalin tilan muuntaminen ionisoituneeksi, kun taas autoprotolyysi on protonin siirtoa kahden identtisen kemiallisen lajin välillä ionisoituneiden muotojen muodostamiseksi.
