Kiến thức về Axit/Bậc điện li Axit
Một số phân tử axit có thể cung cấp nhiều hơn 1 ion H+ (proton). Các axit mà chỉ có thể cho 1 ion H+ trên 1 phân tử được gọi là axit monoproton, các phân tử axit nào mà có thể cung cấp 2 ion H+ là axit diproton, các phân tử axit nào có thể cho 3 ion H+ là axit triproton,... 1 axit monoproton chỉ có 1 nấc điện li (đôi khi gọi là ion hóa) như sau và đơn giản chỉ có 1 hằng số điện li:
1 axit diproton (được ký hiệu tượng trưng là AH2) có thể có 1 hoặc 2 nấc điện ly phụ thuộc vào các điều kiện môi trường (tức pH). Mỗi nấc điện li có hằng số điện li riêng, là Ka1 và Ka2.
- Ka1
- Ka2
Thông thường hằng số điện li thứ nhất lớn hơn so với hằng số điện li thứ 2; hay Ka1 > Ka2. Ví dụ, axit sulfuric (H2SO4) có thể cho 1 ion H+ để tạo ra một anion bisulfat (HSO4-), với hệ số Ka1 là rất lớn; sau đó nó có thể cho tiếp ion H+ thứ 2 để tạo ra anion sulfat (SO4−2) trong đó Ka2 là có giá trị trung bình. Giá trị lớn của Ka1 cho nấc điện li thứ nhất làm cho sulfuric là 1 axit mạnh. Tương tự, axit yếu và không ổn định như axit cacbonic (H2CO3) có thể mất 1 ion H+ để tạo ra anion bicacbonat (HCO3-) và mất tiếp ion H+ thứ hai để tạo ra anion cacbonat (CO32-). Cả 2 giá trị Ka đều nhỏ, nhưng Ka1 > Ka2.
Tương tự, 1 axit triproton (H3A) có thể có 1, 2, 3 nấc điện li và có ba hằng số điện li, trong đó Ka1 > Ka2 > Ka3.
- Ka1
- Ka2
- Ka3
1 ví dụ của axit triproton vô cơ là axit octhophốtphoric (H3PO4), thông thường gọi là axit photphoric. 3 nguyên tử H của nó có thể kế tiếp nhau mất đi như là ion H+ (hay H3O+ trong nước) để sinh ra H2PO4-, sau đó là HPO42−, và cuối cùng là PO43−, ion octhophotphat mang điện tích -3, thông thường gọi là photphat. Ví dụ của axit triproton hữu cơ là axit xitric, nó cũng có thể kế tiếp nhau mất 3 ion H+ để cuối cùng tạo ra ion citrat mang điện tích -3. Mặc dù vị trí của cả 3 nguyên tử H trong phân tử gốc có thể là tương đương, nhưng các giá trị Ka kế tiếp nhau sẽ giảm dần do về mặt năng lượng, nó càng khó mất ion H+ hơn nếu ion mang điện tích âm cao dần lên và thường giảm khoảng 1000 lần qua mỗi bậc.