Kiến thức về Axit/Bậc điện li Axit

Tủ sách mở Wikibooks

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+axit diproton, các phân tử axit nào có thể cho 3 ion H+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.