Kas ir diprotiskā skābe?

Ķīmijā diprotiskā skābe ir skābe, kas var nodot divus ūdeņraža atomus (H) vai protonus katrā skābes molekulā šķīdumam, kas atrodas ūdens stāvoklī vai ūdenī. Viens no visizplatītākajiem diprotiskās skābes piemēriem ir sērskābe, kuras ķīmiskā formula ir H2SO4. Sērskābe var zaudēt vienu ūdeņraža atomu, veidojot ūdeņraža sulfātu (HSO4), vai zaudēt abus ūdeņraža atomus, veidojot sulfātu (SO4).

Termins “diprotisks” attiecas uz faktu, ka skābe var atbrīvot divus ūdeņraža atomus vai veidot divus protonus. “Di-” attiecas uz faktu, ka var atbrīvot divus atomus, un tiek izmantots “protisks”, jo atbrīvotie atomi ir protoni. Dažos gadījumos divbāzu lieto, lai aprakstītu arī šāda veida molekulas, jo, atbrīvojoties ūdeņraža atomiem, veidojas divas bāzes. Piemēram, ūdeņraža sulfāts un sulfāts ir abas bāzes, tāpēc divas bāzes var izveidoties, zaudējot vienu vai divus ūdeņraža atomus no sērskābes.

Diprotiskās skābes ir jonizējamas vai disociējas ūdens klātbūtnē. Divu ūdeņraža atomu zudums no diprotiskās skābes nenotiek vienlaikus. Katra disociācija ir atsevišķa reakcija, jo skābes stiprums ir atšķirīgs atkarībā no molekulai piesaistīto ūdeņraža atomu skaita. Ka vērtība jeb skābuma konstante norāda šķīdumā atrodamās skābes stiprumu. Ar diprotiskām skābēm Ka vērtība katrai disociācijai ir atšķirīga.

Diprotisko skābju titrēšanas līknēm ir ļoti atšķirīga forma, kas skaidri parāda divus dažādus ekvivalences punktus. Titrēšanas līknē parādītie ekvivalences punkti dod Ka vērtību katrā disociācijā, jo diprotiskā skābe zaudē pirmo un pēc tam otro ūdeņraža atomu ūdens molekulām. Atkarībā no pārbaudāmās diprotiskās skābes otrā disociācija var nenotikt pilnībā, kas nozīmē, ka dažas skābes molekulas joprojām satur vienu ūdeņraža atomu.

Ir gan organiskās, gan neorganiskās vai bioloģiskās un minerālās diprotiskās skābes, kas sastopamas gan dabā, gan kā cilvēka radītas vielas. Sērskābe ir neorganiskās skābes piemērs, savukārt dažu augļu, piemēram, ābolu, vīnogu un ķiršu, skābumu vai garšu nosaka ābolskābe, kas ir organiskā diprotiskā skābe. Šī skābe ir sastopama lielākajā daļā nenobriedušu augļu, bet, auglim nogatavojoties, tā sadalās, tāpēc novecojot augļi kļūst mazāk pīrāgi.