Asam poliprotik

Pengertian Asam Poliprotik

Asam dan basa didefinisikan oleh ahli kimia berabad-abad yang lalu dalam sifat-sifat larutan air mereka. Dalam pengertian ini suatu asam didefinisikan suatu zat yang larutan airnya berasa asam, memerahkan lakmus biru, bereaksi dengan logam aktif untuk membentuk Hidrogen, dan menetralkan basa. Dari segi pandangan Bronsted-Lowry ada spesi yang menyumbang proton dan spesi penerima proton dalam larutan air dari asam-asam seperti HCL, HNO₃, dan HC₂H₃O₄.

Larutan air asam dapat dibagi menjadi empat bedasarkan kemampuannya dalam menyumbangkan proton, yaitu : asam monoprotik, asam diprotik, asam tripotrik, dan asam poliprotik.

Asam seperti HCL, HNO₃, dan HC₂H₃O₄, dengan molekul yang mampu menyumbangkan satu proton ke sebuah molekul air disebut asam monoprotik. Karena molekul H₂SO₄ dan H₂CO₃ dapat menyumbangkan dua proton, mereka disebut juga asam diprotik. Asam dengan molekul dapat menyumbangkan tiga proton, seperti      H₃PO_4, juga disebut asam triprotik. Asam, seperti H₂SO₄, H₃PO₄, dan H₂CO_3, dengan molekul yang mampu menyumbangkan lebih dari satu proton disebut asam poliprotik.

Contoh Asam Poliprotik

Asam sulfat adalah contoh yang terkenal dan penting. Asam ini bereaksi dalam dua tahap-tahap pertama

H₂SO₄(aq) + H₂O(l)         →             H₃O⁺(aq) + HSO₄^-(aq)

untuk memberikan ion Hidrogen Sulfat, dan kemudian :

HSO₄^-(aq) + H2O (l)        →            H₃O⁺(aq) + (SO₄^2-)(aq)

Ion Hidrogen Slfat adalah amfoter, yang berarti bahwa basa dalam reaksi pertama (dengan asam konjugat  H₂SO₄) dan asam dalam reaksi kedua (dengan basa konjugat SO₄^- ). Dalam ionisasi yang pertama, H₂SO₄ adalah asam kuat, tetapi hasil ionisasinya (HSO₄^-) sendiri hanyalah asam lemah.  H₃O⁺ yang dihasilkan dalam larutan H₂SO₄ terutama berasal dari Ionisasi yang pertama, dan larutan mempunyai pH yang mendekati pH asam kuat monoprotik  dengan konsentrasi yang sama. Namun demikian, bila larutan ini bereaksi dengan konsentrasi yang sama, karena setiap mol asam sulfat dapat bereaksi  dan menetralisasi dua mol ion hidroksida.

Asam Poliprotik Lemah

Asam poliprotik lemah terionisasi dalam dua tahap atau lebih. Contohnya adalah asam karbonat (H₂CO₃), yang terbentuk dari CO₂ yang tersolvatasi (air karbonasi) dan asam fosfat (H₃PO₄). Asam karbonat dapat memberikan satu ion Hidrogen untuk membentuk CO₃^2- (ion karbonat). Asam fosfat terionisasi dalam tiga tahap, masing-masing menghasilkan H₂PO₄^-, HPO₄^2-, dan PO₄^3-

Dua keseimbangan yang simultan dilibatkan dalam ionisasi asam diprotik seperti H₂CO₃.

H₂CO₃(aq)  + H2O (l)          →               H₃O⁺ (aq) + HCO₃^- (aq)

HCO₃^- (aq)  + H2O (l)          →             H₃O⁺ (aq) + CO₃^2-(aq)

Perhitungan keseimbangan simultan yang lebih tepat mungkin akan rumit. Perhitungan ini dapat disederhanakan bila konsentrasi asam awal tidak terlalu kecil dan tetapan ionisasi K_a1 dan K_a2 sangat berbeda dalam besarannya (dengan faktor 100 atau lebih). Kondisi terakhir hampir selalu dipenuhi. Di bawah kondisi tersebut, kedua kesetimbangan dapat diperlukan secara bertahap.

Untuk asam tripotrik seperti H₂PO₄, konsentrasi basa (PO₄^3-) yang dihasilkan dari ionisasi ketiga dapat dihitung dengan cara yang sama.