Kas yra dvibazinė rūgštis?

Rūgščių-šarmų chemijoje dvibazinė rūgštis yra ta rūgštis, kuri, reaguodama su baze, gali suteikti du teigiamai įkrautus vandenilio jonus arba protonus. Šiuolaikiškesnis šios rūšies rūgšties terminas yra diprotinė rūgštis. Rūgštis ir bazė paprastai reaguoja į druską ir vandenį. Vanduo susidaro teigiamai įkrautam vandenilio jonui iš rūgšties reaguojant su neigiamai įkrautu hidroksido jonu iš bazės: H+ + OH- → H2O. Dviejų bazių rūgšties molekulėje gali reaguoti du vandenilio atomai, todėl gali susidaryti dviejų tipų druskos, iš kurių viena bus rūgšties druska, turinti vandenilio atomą.

Rūgštis, kuri gali suteikti tik vieną protoną, yra žinoma kaip monoprotinė arba vienabazinė rūgštis. Pavyzdžiai yra druskos rūgštis (HCl) ir azoto rūgštis (HNO3). Taip pat yra poliprotinių rūgščių, kurios gali sudaryti daugiau nei du protonus, pavyzdžiui, fosforo rūgštis H3PO4, kuri yra triprotinė. Nėra jokio ryšio tarp vandenilio atomų skaičiaus rūgšties molekulėje ir rūgšties stiprumo – tai priklauso nuo to, kiek vandenilis molekulėje suskyla tirpale į vandenilio jonus. Rūgštis, turinti vieną vandenilio atomą, kuri lengvai atsiskiria, bus stipresnė nei ta, kurios du vandenilio atomai to neatskiria; pavyzdžiui, druskos rūgštis (HCl) – vienabazinė rūgštis – yra daug stipresnė rūgštis nei dvibazinė anglies rūgštis (H2CO3).

Vienbazis ir dvibazis terminai šiais laikais retai vartojami rūgštims, tačiau senesniuose chemijos vadovėliuose jie gali būti vartojami. Dabar rūgštys paprastai apibūdinamos kaip monoprotinės, diprotinės, triprotinės ir pan. Terminas dvibazis vis dar gali būti vertinamas bazių kontekste, pavyzdžiui, kalcio hidroksidas (Ca(OH)2) gali būti apibūdintas kaip dvibazis, nes jis turi dvi hidroksido grupes, kurios gali susijungti su H+ jonu iš rūgšties ir sudaryti vandenį.

Sieros rūgštis, viena iš geriausiai žinomų ir plačiausiai naudojamų rūgščių, yra geras dvibazinės rūgšties pavyzdys. Jis gali sudaryti dviejų tipų druskas, žinomas kaip sulfatai ir vandenilio sulfatai, kartais vadinami bisulfatais. Anglies rūgštis yra kita įprasta dvibazinė rūgštis, kuri panašiai gali sudaryti karbonatus ir vandenilio karbonatus. Pastarieji dažnai vadinami bikarbonatais; natrio bikarbonatas arba kepimo soda yra geriausiai žinomas iš jų. Šios rūgščių druskos gali būti rūgštinės, kaip natrio vandenilio sulfate, arba bazinės, kaip natrio vandenilio karbonate; terminas tiesiog nurodo, kad druskoje yra vandenilio atomas, kilęs iš rūgšties.

Ne visi rūgšties molekulėje esantys vandenilio atomai būtinai gali sudaryti H+ jonus ir reaguoti su bazėmis. Taigi neįmanoma pasakyti, ar rūgštis yra monoprotinė, diprotinė ar poliprotinė, tiesiog skaičiuojant vandenilio atomus molekulėje. Tai ypač pasakytina apie organines rūgštis, kurios gali turėti gana sudėtingas struktūras, kuriose vandenilis atlieka kitus vaidmenis. Pavyzdžiui, vyno rūgštis (C4H6O6). Molekulėje yra šeši vandenilio atomai, tačiau ji tokia struktūra, kad tik du iš jų tirpale gali suskilti į vandenilio jonus; todėl tai yra dvibazinė rūgštis.