Verschil tussen monobasische tweebasische en tribasische zuren

Belangrijkste verschil - Monobasisch versus dibasisch versus tribasisch zuur

Zuren zijn chemische verbindingen die zure eigenschappen hebben. Een zuur kan ook worden gedefinieerd als een chemische stof die kan reageren met een base die een zout en water vormt. Er zijn twee hoofdtypen zuren, zoals sterke zuren en zwakke zuren. Zuren kunnen ook worden onderverdeeld in drie groepen als monobasische zuren, tweebasische zuren en tribasische zuren. Zuren worden op een dergelijke manier gegroepeerd op basis van het aantal protonen dat ze hebben om te reageren met een base. Dibasische en tribasische zuren samen worden polybasische zuren genoemd. Deze monobasische en polybasische zuren kunnen sterke zuren of zwakke zuren zijn. Het belangrijkste verschil tussen monobasische dibasische en tribasische zuren is dat een monobasisch zuur heeft slechts één vervangbaar waterstofatoom en een dibasisch zuur heeft twee vervangbare waterstofatomen terwijl een tribasisch zuur drie vervangbare waterstofatomen heeft.

Key Areas Covered

1. Wat zijn monobasic zuren
      - Definitie, Dissociatie en Voorbeelden
2. Wat zijn dibasische zuren
      - Definitie, Dissociatie en Voorbeelden
3. Wat zijn tribasic zuren
      - Definitie, Dissociatie en Voorbeelden
4. Wat is het verschil tussen monobasische dibasische en tribasische zuren
      - Vergelijking van belangrijke verschillen

Kernbegrippen: zure, tweebasische zuren, monobasisch zuur, zout, tribasisch zuur

Wat zijn monobasic zuren

Monobasische zuren zijn zure verbindingen die één vervangbaar waterstofatoom per één zuurmolecuul hebben. In een waterige oplossing kunnen deze zuren één proton (een waterstofatoom) verwijderen. Daarom worden deze genoemd monoprote zuren. Een monobasisch zuur kan slechts één waterstofatoom doneren voor de reactie tussen een monobasisch zuur en een base.

Aangezien de dissociatie van een monobasisch zuur slechts één waterstofatoom aan het systeem afstaat, omvat de vergelijking voor de dissociatieconstante van een monobasisch zuur de concentratie van slechts één H⁺ ion. De dissociatie van een monobasisch zuur kan worden weergegeven zoals hieronder.

HA_(Aq)  → H⁺_(Aq)    +   EEN^-_(Aq)

of

HA_(Aq)    +  H₂O_(L)     → A^-_(Aq) +   H₃O⁺_(Aq)

Dissociatieconstante Ka = [H⁺_(Aq)][ EEN^-_(Aq)] / [HA_(Aq)]

Figuur 1: Structuur van zoutzuur (het waterstofatoom wordt in rood weergegeven)

Er zijn organische en anorganische monobasische zuren. Sommige zijn sterke zuren terwijl anderen zwakke zuren zijn. Sterke monobasische zuren zoals HCl, HNO₃, HBr kan volledig dissociëren en één waterstof aan een base doneren. Zwakke monobasische zuren zoals azijnzuur (CH₃COOH) zijn gedeeltelijk gedissocieerd. 

Wat zijn dibasische zuren

Dibasische zuren zijn chemische verbindingen met twee vervangbare waterstofatomen per zuurmolecuul. Daarom kunnen deze tweebasische zuren twee waterstofatomen doneren voor de reactie tussen een dibasisch zuur en een base. In een waterige oplossing dissociëren dibasische zuren twee waterstofionen (H.⁺) naar het systeem. Daarom worden deze ook genoemd diprotische zuren.

De dissociatie van een tweebasisch zuur kan worden gegeven zoals hieronder. Een dibasisch zuur heeft twee dissociatieconstante waarden. Deze zijn voor de eerste dissociatie en de tweede dissociatie.

H₂B_(Aq)  → 2H⁺_(Aq)   +    B^-2_(Aq)

of

H₂B_(Aq)   → H⁺_(Aq)    +    HB^-_(Aq) ; KA1

HB^-_(Aq)   → H⁺_(Aq)    +    B^-2_(Aq)  ; Ka2

Dissociatieconstante Ka1 = [H⁺_(Aq)] [HB^-_(Aq)] / [H₂B_(Aq)]

Dissociatieconstante Ka2 = [H⁺_(Aq)] [B^-2_(Aq)] / [HB^-_(Aq)]

Figuur 2: Structuur van zwavelzuur (twee waterstofatomen worden in rood weergegeven)

Dibasische zuren kunnen ook worden gevonden als twee soorten, zoals sterke dibasische zuren en zwakke dibasische zuren. Sterke dibasische zuren dissociëren volledig in twee waterstofatomen en het geconjugeerde ion van het zuur. Hun eerste ionisatie is sterk. Maar zwakke dibasische zuren dissociëren gedeeltelijk in twee waterstofatomen en het geconjugeerde ion van het zuur. Enkele veel voorkomende voorbeelden van dibasische zuren zijn H₂ZO₄, H₂CO₃ en H₂C₂O₄. 

Wat zijn tribasic zuren

Tribasische zuren zijn chemische verbindingen met drie vervangbare waterstofatomen. Deze zuren kunnen drie waterstofionen doneren voor de reactie tussen een tribasisch zuur en een base. Omdat ze in staat zijn om drie H te verwijderen⁺ ionen (protonen), deze zuren worden ook wel genoemd triprotic zuren.

De dissociatie van een tribasisch zuur levert drie waterstofionen aan het systeem. Daarom heeft de dissociatie van een tribasisch zuur drie dissociatieconstanten.

H₃C_(Aq)    → 3H⁺_(Aq)   +    C^-3_(Aq)

of

H₃C_(Aq)    → H⁺_(Aq)   +  H₂C^-_(Aq)   ; KA1

H₂C^-_(Aq)    → H⁺_(Aq)     +    HC^-2_(Aq)      ; Ka2

HC^-2_(Aq)    → H⁺_(Aq)     +    C^-3_(Aq)     ; KA3

Dissociatieconstante, Ka1 = [H⁺_(Aq)] [H₂C^-_(Aq)] / [H₃C_(Aq)]

Dissociatieconstante, Ka2 = [H⁺_(Aq)] [HC^-2_(Aq)] / [H₂C^-_(Aq)]

Dissociatieconstante, Ka3 = [H⁺_(Aq)] [C^-3_(Aq)] / [HC^-2_(Aq)]

Figuur 3: Structuur van fosforzuur (drie waterstofatomen worden in rood weergegeven)

Een veelvoorkomend anorganisch tribasisch zuur is fosforzuur (H.₃PO₄). Het is samengesteld uit drie waterstofatomen gebonden aan drie zuurstofatomen rondom het fosforatoom. Deze waterstofatomen kunnen worden vervangen of verwijderd van het molecuul. Een algemeen organisch tribasisch zuur is citroenzuur. 

Verschil tussen monobasische tweebasische en tribasische zuren

Definitie

Monobasisch zuur: Monobasische zuren zijn zure verbindingen die één vervangbaar waterstofatoom per zuurmolecuul hebben.

Dibasisch zuur: Dibasische zuren zijn chemische verbindingen met twee vervangbare waterstofatomen per zuurmolecuul.

Tribasic zuur: Tribasische zuren zijn chemische verbindingen met drie vervangbare waterstofatomen per zuurmolecuul.

Waterstofionen gedoneerd voor zuur-basereacties

Monobasisch zuur: Monobasische zuren kunnen slechts één waterstofion voor een zuur-base reactie doneren.

Dibasisch zuur: Dibasische zuren kunnen twee waterstofionen doneren voor een zuur-base reactie.

Tribasic zuur: Tribasische zuren kunnen drie waterstofionen doneren voor een zuur-base reactie.

dissociatie

Monobasisch zuur: Monobasische zuren hebben geen stapsgewijze dissociatie.

Dibasisch zuur: Dibasische zuren worden in twee stappen gedissocieerd.

Tribasic zuur: Tribasische zuren worden in drie stappen gedissocieerd.

Dissociation Constants

Monobasisch zuur: Monobasische zuren hebben slechts één dissociatieconstante.

Dibasisch zuur: Dibasische zuren hebben twee dissociatieconstanten.

Tribasic zuur: Tribasische zuren hebben drie dissociatieconstanten.

Conclusie

Zuren zijn verbindingen die protonen kunnen afgeven (of H⁺ ionen) naar een systeem. Daarom is de aanwezigheid van een zuur aangegeven door een lage pH-waarde van dat systeem. De zuurgraad van een systeem is afhankelijk van het type zuur dat in dat systeem aanwezig is. Zuren worden voornamelijk gecategoriseerd als sterke zuren en zwakke zuren. Volgens het aantal protonen dat deze zuren doneren voor een zuur-base reactie, kunnen zuren ook worden gegroepeerd als monobasische zuren en polybasische zuren. Dibasische zuren en tribasische zuren zijn polybasische zuren. Het belangrijkste verschil tussen monobasische dibasische en tribasische zuren is dat een monobasisch zuur slechts één vervangbaar waterstofatoom heeft en dat dibasische zuren twee vervangbare waterstoffen hebben, terwijl tribasische zuren drie vervangbare waterstofatomen hebben.

Referenties:

1. "Zuur." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 23 aug. 2017, Beschikbaar Hier. Betreden op 13 september 2017.
2. "" Monobasic acid. "Revolvy.Com." Revolvy, hier beschikbaar. Betreden op 13 september 2017.
3. "Tribasic acid." Wikiwand, hier beschikbaar. Toegang tot 13 september 2017.1. 

Afbeelding met dank aan:

1. "Elektronenformel Punkte HCl" By Apostoloff - Eigen werk (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "Zwavelzuur-2D" Public Domain) via Commons Wikimedia
3. "Phosphoric-acid-2D" Public Domain) via Commons Wikimedia