Autoprotoliză
O autoprotoliză este o reacție de transfer al protonului între două molecule identice, una jucând rolul acidului în sensul lui Brønsted și cealaltă bază .
Scrierea generală
Autoprotoliza este o reacție de tip acid-bazic în timpul căreia o specie amfoteră (spunem și un amfolit ) reacționează asupra sa (de aici și prefixul auto-). Dacă observăm această specie amfoterică AH:
- AH se comportă ca un acid și eliberează un proton H + :LAH⟶H++LA-{\ displaystyle \ mathrm {AH \ longrightarrow H ^ {+} + A ^ {-}}}
- AH se comportă ca o bază și acceptă un proton H + :LAH+H+⟶LAH2+{\ displaystyle \ mathrm {AH + H ^ {+} \ longrightarrow AH_ {2} ^ {+}}}
Ecuația chimică a unei autoprotolize este, prin urmare, de forma generală: 2 HLA⇌LAH2++LA- {\ displaystyle \ mathrm {2 ~ HA \ rightleftharpoons AH_ {2} ^ {+} + A ^ {-}} ~}
Apa se comportă ca un acid:
H2O⟶H++HO-{\ displaystyle \ mathrm {H_ {2} O \ longrightarrow H ^ {+} + HO ^ {-}}}![{\ mathrm {H_ {2} O \ longrightarrow H ^ {+} + HO ^ {-}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/6370a75fa8839cca9f526011369978162a4095ce)
Apa se comportă ca o bază:
H2O+H+⟶H3O+{\ displaystyle \ mathrm {H_ {2} O + H ^ {+} \ longrightarrow H_ {3} O ^ {+}}}![{\ mathrm {H_ {2} O + H ^ {+} \ longrightarrow H_ {3} O ^ {+}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/42545d57cfaa006572a3a504f21b08c92614f15a)
Ionii HO - și H 3 O + astfel formați sunt imediat solvați (hidrați). Prin urmare, scriem:
2 H2O(l)⇌H3O(laq)++HO(laq)-{\ displaystyle \ mathrm {2 ~ H_ {2} O _ {(l)} \ rightleftharpoons H_ {3} O _ {(aq)} ^ {+} + HO _ {(aq)} ^ {-}}}![{\ mathrm {2 ~ H_ {2} O _ {{(l)}} \ rightleftharpoons H_ {3} O _ {{(aq)}} ^ {{+}} + HO _ {{(aq)}} } ^ {{-}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/feda433c5ac78246f7636d2a835692d28815c090)
Constanta de echilibru: produs ionic al apei
Constanta de echilibru al acestei reacții se numește „produs ionic al apei“ și a remarcat K e .
K e = [H 3 O + (aq)] · [HO - (aq)]
La 25 ° C , K e este 10 −14 .
Pentru apa pură , deducem [H 3 O + (aq)] = [HO - (aq)] = 10 −7 mol / l , de unde și pH-ul său:
pH = –log [H 3 O + (aq)] = 7.
Acesta este motivul pentru care pH-ul neutralității este fixat la 7.
Alte specii amfotere
Autoprotoliza amoniacului :
2 NUH3(laq)⇌NUH4(laq)++NUH2(laq)-{\ displaystyle \ mathrm {2 ~ NH_ {3 (aq)} \ rightleftharpoons NH_ {4 (aq)} ^ {+} + NH_ {2 (aq)} ^ {-}}}![{\ mathrm {2 ~ NH _ {{3 (aq)}} \ rightleftharpoons NH _ {{4 (aq)}} ^ {{+}} + NH _ {{2 (aq)}} ^ {{-} }}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/3d437fd5b6e99e5fe19caf86c27eeffb466041ba)
Autoprotoliză ionică de carbonat de hidrogen :
2 HVSO3(laq)-⇌H2VSO3(laq)+VSO3(laq)2-{\ displaystyle \ mathrm {2 ~ HCO_ {3 (aq)} ^ {-} \ rightleftharpoons H_ {2} CO_ {3 (aq)} + CO_ {3 (aq)} ^ {2-}}}![{\ mathrm {2 ~ HCO _ {{3 (aq)}} ^ {{-}} \ rightleftharpoons H_ {2} CO _ {{3 (aq)}} + CO _ {{3 (aq)}}} ^ {{2 -}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/74508538f1b0e1854619c15484a5c36e22632cf4)
Note și referințe
-
(în) " Autoprotolysis " Compendium of Chemical Terminology [" Gold Book "], IUPAC 1997, versiune corectată online (2006-), ed. A 2- a .
<img src="https://fr.wikipedia.org/wiki/Special:CentralAutoLogin/start?type=1x1" alt="" title="" width="1" height="1" style="border: none; position: absolute;">