Los Ácidos Dipróticos

Los Ácidos Dipróticos son ácidos que en disolución acuosa donan 2 protones H⁺ por cada molécula. Estos ácidos pueden ser tanto ácidos orgánicos como ácidos inorgánicos.
El ácido sulfúrico H₂SO₄ es un ejemplo de ácido diprótico ya que en medio acuoso cada molécula dona 2 protones H⁺ en dos etapas:

1ª Etapa: H₂SO_{4 (ac)} → H⁺ _(ac) + HSO₄^– _(ac) 2ª Etapa:  HSO₄^– _(ac) → H⁺ _(ac) + SO₄^2- _(ac) ^{Por otra parte, los Ácidos Monopróticos son aquellos que en disolución acuosa donan solo un protón (como el HCl) y los Ácidos Polipróticos los que donan 3 o más protones (como el H₃PO₄).}

Ejemplos de Ácidos Dipróticos:

Algunos de los Ácidos Dipróticos más conocidos:
H₂SO₄ Ác. Sulfúrico    H₂S Ác. Sulfídrico    H₂CO₃ Ác. Carbónico    H₂CrO₄  Ác. Crómico… Constantes de Ionización de los Ácidos Dipróticos K_a1 y K_a2:

^{Como vimos arriba, los Ácidos Dipróticos se pueden disociar en dos etapas (primera y segunda ionización) por lo que existirán dos constantes de ionización K_a1 y K_a2:}

1ª ionización (H2SO4 → H+ + HSO4–)          Ka1 =	[H+] [HSO4–]	·
	[H2SO4].

2ª ionización (HSO4– → H+ + SO42-)           Ka2 =	[H+] [SO42-]	·
	[HSO4–].

En los ácidos dipróticos K_a2 es siempre más pequeña que K_a1.

Ejercicio de Ácidos Dipróticos:

Ejercicio 1: calcular la concentración de [H⁺] en una disolución 0,5 M de H₂S. Datos: K_a1 = 1 · 10^-7 y K_a2 = 1,3 · 10^-14.
En la primera ionización el equilibrio de concentraciones es el siguiente:

H2S	↔	H+	+	HS–
0,5 – x		x		x

Ka1 =	[H+] [HS–]	=	x2	= 1 · 10-7
	[H2S] .		0,5 – x .

Suponemos que x es despreciable frente a 0,5 por lo que x² / 0,5 = 1 · 10^-7 → x = 2,2 · 10^-4

Por lo tanto la concentración [HS^–] = [H⁺] = 2,2 · 10^-4 en la primera ionización.

En la segunda ionización:

Ka2 =	[H+] [S2–]	=	2,2 · 10-4 · [S2–]	= 1,3 · 10-14 → [S2–] = 1,3 · 10-14
	[HS–] .		2,2 · 10-4 .

Por lo tanto, la segunda ionización es tan pequeña que apenas aporta H⁺ a la disolución.

Clasificación General de los Ácidos:

Los ácidos se pueden clasificar según diferentes criterios expuestos a continuación.

• ÁCIDOS INORGÁNICOS O MINERALES:
  • Hidrácidos: compuestos binarios con fórmula HX, donde X es un no-metal (halógeno o anfígeno): HF ác. fluorhídrico HBr ác. bromhídrico, HCl ác. clorhídrico…

• • Oxácidos u Oxoácidos: compuestos ternarios con fórmula H_aX_bO_c, donde X es un no-metal o metal de transición: H₂SO₄ ác. sulfúrico  H₂SO₃ ác. sulfuroso  H₂CO₃ ác. carbónico…

• ÁCIDOS ORGÁNICOS:
  • Monocarboxílicos: compuesto orgánico con 1 grupo carboxilo (-COOH). CH₃CH₂CH₂COOH…
    
  • Dicarboxílicos: compuesto orgánico con 2 grupos carboxilo (-COOH). HOOC-(CH₂)-COOH…
  • Policarboxílicos: compuesto orgánico con más de 2 grupos carboxilo (-COOH). Ej: ácido cítrico
  • Sulfónicos: compuesto con fórmula R–S(=O)₂–OH donde R es una cadena carbonada. Ej: CH₃SO₂OH

• SEGÚN LA FUERZA DEL ÁCIDO:
  • Ácidos Fuertes: en disolución acuosa se disocia completamente (HA → H⁺ + A^–). HCl, H₂SO₄ …
  • Ácidos Débiles: en disolución acuosa se disocia parcialmente (HA ↔ H⁺ + A^–). CH₃COOH, HCN …
• SEGÚN ÁTOMOS DE H QUE DONAN:
  • Ácidos Monopróticos: capaces de donar 1 protón por molécula en la disociación. HCOOH, C₆H₅COOH
  • Ácidos Dipróticos: capaces de donar 2 protones por molécula en la disociación. H₂SO₄ …
  • Ácidos Polipróticos: capaces de donar más de 2 protones por molécula. H₃PO_{4 …}