Monoproottiset vs polyproottiset hapot
Eri tutkijat määrittelevät hapot useilla tavoilla. Arrhenius määrittelee hapon aineeksi, joka luovuttaa H3O+ ioneja liuoksessa. Bronsted-Lowry määrittelee emäksen aineeksi, joka pystyy vastaanottamaan protonin. Lewis-hapon määritelmä on paljon yleisempi kuin kaksi yllä olevaa. Sen mukaan mikä tahansa elektroniparin luovuttaja on emäs. Arrheniuksen tai Bronsted-Lowryn määritelmän mukaan yhdisteellä tulee olla vety ja kyky luovuttaa se protonina ollakseen happoa. Lewisin mukaan voi kuitenkin olla molekyylejä, joissa ei ole vetyä, mutta jotka voivat toimia happoina. Esimerkiksi BCl3 on Lewisin happo, koska se voi hyväksyä elektroniparin. Alkoholi voi olla Bronsted-Lowryn happo, koska se voi luovuttaa protonin, mutta Lewisin mukaan se on emäs.
Yllä olevista määritelmistä huolimatta tunnistamme tavallisesti hapon protonin luovuttajaksi. Hapoilla on hapan maku. Limettimehu, etikka ovat kaksi happoa, joita törmäämme kodeissamme. Ne reagoivat emästen kanssa tuottaen vettä, ja ne reagoivat myös metallien kanssa muodostaen H2, mikä lisää metallin korroosion nopeutta. Hapot voidaan luokitella kahteen osaan niiden kyvyn perusteella hajota ja tuottaa protoneja. Vahvat hapot, kuten HCl, HNO3 ionisoituvat täysin liuoksessa protoneiksi. Heikot hapot, kuten CH3COOH, dissosioituvat osittain ja antavat vähemmän protoneja. Ka on happodissosiaatiovakio. Se antaa viitteitä kyvystä menettää heikon hapon protoni. Sen tarkistamiseksi, onko aine happoa vai ei, voimme käyttää useita indikaattoreita, kuten lakmuspaperia tai pH-paperia.pH-asteikolla on edustettuna 1-6 happoa. Hapon, jonka pH on 1, sanotaan olevan erittäin vahva, ja pH-arvon kasvaessa happamuus vähenee. Lisäksi hapot muuttavat sinisen lakmuksen punaiseksi.
Monoproottinen happo
Kun yksi happomolekyyli dissosioituu vesiliuoksessa, jos se antaa yhden protonin, sen hapon sanotaan olevan monoproottinen happo. HCl ja typpihappo (HNO3) ovat esimerkkejä monoproottisista mineraalihapoista. Seuraavassa on HCl:n dissosiaatio vesipitoisessa väliaineessa, jolloin muodostuu yksi protoni.
HCl → H+ + Cl–
Mineraalihapon lisäksi voi olla myös monoproottisia orgaanisia happoja. Yleensä kun on yksi karboksyyliryhmä, tämä happo on monoproottinen. Esimerkiksi etikkahappo, bentsoehappo ja yksinkertainen aminohappo, kuten glysiini, ovat monoproottisia.
Polyproottinen happo
Polyproottiset hapot sisältävät enemmän kuin yhden vetyatomin, jotka voidaan luovuttaa protoneiksi, kun ne liuotetaan vesipitoiseen väliaineeseen. Tarkemmin sanottuna, jos he luovuttavat kaksi protonia, kutsumme niitä diproottisiksi ja, jos ne antavat kolme protonia, triproottisiksi jne. Rikkivety (H2S) ja H2 SO4 ovat diproottisia happoja, jotka tuottavat kaksi protonia. Fosforihappo (H3PO4) on triproottinen happo. Useimmissa tapauksissa polyproottiset hapot eivät dissosioidu täysin ja luovuttavat kaikki protonit samanaikaisesti. Dissosiaatiovakiot jokaiselle dissosiaatiolle vaihtelevat. Esimerkiksi fosforin ensimmäinen dissosiaatiovakio on 7,25×10−3, mikä on suurempi arvo. Joten täydellinen dissosiaatio tapahtuu. Toinen dissosiaatiovakio on 6,31×10−8 ja kolmas on 3,98×10−13, jotka ovat epäsuotuisampia dissosiaatioita kuin ensimmäinen..
Mitä eroa on monoproottisella hapolla ja polyproottisella hapolla?
• Monoproottinen luovuttaa vain yhden protonin yhdestä happomolekyylistä dissosioituessaan vesipitoisessa väliaineessa.
• Polyproottinen tarkoittaa useiden protonien vapauttamista yhdestä molekyylistä.
