Lisäjuttua happojen ja emästen protoninsiirtoreaktioista

'
- hyvin vahvat mineraalihapot (esim. kloorivety HCl, typpihappo, jodivety, bromivety) dissosioituvat kokonaan joka olosuhteessa (+H2O->happo-emäsreaktio)
-> pH suoraan hapon konsentraatiosta
Huom! hydroksideilla vedessä dissosioituminen = suolan kationi- ja anioniosan erottuminen (ei happo-emäsreaktio)
- osin dissosioituvat hapot ja emäkset: liuoksen pH:n laskenta ei yhtä suoraviivaista, sillä pH riippuu myös hapon happovakiosta

-> protonien luovutustaipumus vaihtelee!

Polyproottiset hapot ja emäkset:
- moniarvoisia happoja ja emäksiä
- voivat luovuttaa/vastaanottaa useamman protonin
- esim. fosforihappo
* protoninluovutus kolmessa vaiheessa
-> happovakio (pKa) kasvaa joka kerta
-> fysiologisen pH:n lähellä liuoksessa lähinnä divetyfosfaattia ja monovetyfosfaattia ??
... (selvitä ja lue tarkemmin)

Hiilihappo:
- polyproottinen happo
- ei voi eristää vesiliuoksesta
- sen suolat:
1. natriumvetykarbonaatti (natriumbikarbonaatti)
2. kalsiumkarbonaatti
* voi kiteyttää kuivaan muotoon
- hiilidioksidi + vesi
-> hiilihappo
* Henryn laki
-> ilman hiilidioksidi happamoittaa lievästi vettä!
Tarkenna!

- väkevät emäsliuokset sitovat tehokkaasti hiilidioksidia
Selvitä ja lue tarkemmin!

Käsitteitä

anioni
dissosioituminen
happo-emäsreaktio
happojen oksoniumionikonsentraatio
happovakio (pKa)
Henryn laki
hydroksidi-ionikonsentraatioiden tulo (veden ionitulo, vakio kaikissa vesiliuoksissa)
kationi
mineraalihappo
pH
polyproottinen emäs ??
polyproottinen happo ??
veden ionitulo (hydroksidi-ionikonsentraatioiden tulo, vakio kaikissa vesiliuoksissa)

Happovakiosta, protoninsiirtoreaktiosta, happo-emäsindikaattoreista

'
Pooliset ryhmät:
- jotkut toimivat happona/emäksenä (protonin luovutus/vastaanotto)
- biomolekyylien sähkövarausmuutoksilla iso vaikutus kemiallisiin ominaisuuksiin
* ionimuodossa biomolekyylit usein paljon hydrofiilisempia
- hapon (A, esim. karboksyyliryhmä -COOH) ja emäksen (B, esim. aminoryhmä -NH2) välinen

Protoninsiirtoreaktio:
- neutraalit HA+B <-> A- + HB+ negatiivisesti&positiivisesti varautuneet
- yleensä yhden varausasteen muutos
- protonin luovutus
-> ioneja yhdistänyt elektronipari jää hapolle
-> happo (A-) negatiivis-, emäs (B+) positiivisvarauksellinen
- A- ja B-ryhmiä molekyylillä yksi tai useampia
- happovakio:
* emästen voimakkuus ilmoitetaan happovakiolla, sillä kaikki happo- ja emästasapainot kuvataan sillä
* orgaaniset organismit: protoninsiirtoreaktioiden toinen osapuoli usein h2o
* jos vesi toimii protoninsiirtoreaktiossa emäksenä B = H2O -> HB+ = oksoniumioni H3O+
= oksoniumionikonsentraatio (lyhyesti vetyionikonsentraatio lyhennetystä merkinnästä johtuen, siis emäkset (B) voi jättää tässä merkitsemättä)

Happo-emäsindikaattorit:
- vapaa happo ja siitä syntyvä anioni keskenään eri värisiä
- perustuu indikaattorien värimuutoksiin
- suurempien pH-muutosten mittaus
- käytetyt indikaattorit:
1. metyylioranssi
2. metyylipunainen
3. bromitymolisininen
4. fenolipunainen
5. fenoliftaleiini
- indikaattoreilla eri happovakiot
-> indikaattori valitaan mitattavan liuoksen pH:n perusteella
- esim. pH-muutos pH 4-6: metyylipunainen (pKa: 5,1)

Opettele happovakion ja protoninsiirtoreaktion tasapainovakion kaavat!

Käy läpi hapon dissosioituminen ja Hendersonin ja Hasselblachin yhtälöt!

Laske gallen ph-laskut.

Käsitteitä

anioni
dissosiaatio (ionipari -> ioneiksi)
happo-emäsindikaattorit (happamia yhdisteitä)
happovakio (aineen taipumus protonin luovutukseen)
ionisoituminen
oksoniumioni (H3O+)
oksoniumionikonsentraatio
protoni
protoninsiirtoreaktio
puskurointi
tasapainokonsentraatio
tasapainovakio (K)
vakiokonsentraatio