Ejemplos de Ácidos Polipróticos

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Los Ácidos Polipróticos:

Los Ácidos Polipróticos son ácidos que en una disolución acuosa donan 3 o más protones H+ por cada molécula. Estos ácidos pueden ser tanto ácidos orgánicos como ácidos inorgánicos.

El ácido sulfúrico H3PO4 es un ejemplo de ácido poliprótico ya que en disolución cada molécula dona 3 protones H+ en tres etapas:
1ª Etapa: H3PO4 H+ + H2PO4-
2ª Etapa:  H2PO4- H+ + HPO4-2
3ª Etapa:  HPO4-2 H+ + PO43-
Por otra parte, los Ácidos Monopróticos son aquellos que en disolución acuosa donan solo un protón (como el HCl) y los Ácidos Dipróticos a los que donan 2 protones (como el H2SO4).

Ejemplos de Ácidos Polipróticos:
  • H3PO4 Ácido Fosfórico
  • H3PO3 Ácido Fosfóroso
  • ...
Constantes de Ionización de los Ácidos Polipróticos Ka1, Ka2 y Ka3:

Como vimos arriba, los Ácidos Polipróticos se pueden disociar en varias etapas (primera, segunda,.... ionizaciones) por lo que existirán varias constantes de ionización Ka,  Ka2, Ka3... Para el caso del Ácido Fosfórico:

 1ª ionización (H3PO4 H+ + H2PO4-)          Ka1 =
   [H+] [H2PO4-
·
 [H3PO4 ].

  2ª ionización (H2PO4- H+ + HPO42-)           Ka2 =
   [H+] [HPO42-
·
 [H2PO4-].

  3ª ionización (HPO4-2 H+ + PO43-)           Ka3 =
   [H+] [PO43-
·
 [HPO42-].

En los ácidos Polipróticos Ka1 > Ka2 > Ka3...

Ejercicio de Ácidos Polipróticos:

Ejercicio 1: calcular las concentraciones de [H+], [H2PO4-], [HPO42-], [PO43-], en una disolución 0,05 M de H3PO4. Datos: Ka1 = 7,1 · 10-3, Ka2 = 6,3 · 10-8 y Ka3 = 4,5 · 10-13.

Se supone que la práctica totalidad del H+ proviene de la primera ionización. Entonces, en la primera ionización el equilibrio de concentraciones es el siguiente:

H3PO4
H+
+
H2PO4-
0,05 - x

x

x
 Ka1 =
  
 [H+] [H2PO4-
=

x2
= 7,1 · 10-3
 [H3PO4 ]
.
0,05 - x
.
Suponemos que x es despreciable frente a 0,05 por lo que x2 / 0,05 = 7,1 · 10-3 x = [H+] = [H2PO4-] = 0,02

Para la segunda ionización:
 Ka2 =
  
 [H+] [HPO42-
=

0,02 · [HPO42-]
= 6,3 · 10-8
 [H2PO4-]
.
0,02
.
Por lo tanto [HPO42-] = 6,3 · 10-8

Para la tercera ionización:

 Ka3 =
  
 [H+] [PO43-
=

0,02 · [PO43-]
= 4,5 · 10-13
 [HPO42-]
.
6,3 · 10-8
.
Por lo tanto [PO43-] = 5 · 10-19

Clasificación General de los Ácidos:

Los ácidos se pueden clasificar según diferentes criterios expuestos a continuación.
  • SEGÚN LA FUERZA DEL ÁCIDO:
    • Ácidos Fuertes: en disolución acuosa se disocia completamente (HA H+ + A-). HCl, H2SO4 ...
    • Ácidos Débiles: en disolución acuosa se disocia parcialmente (HA H+ + A-). CH3COOH, HCN ...
  • SEGÚN ÁTOMOS DE H QUE DONAN:
versión 4 (04/06/2015)