Savak és bázisok - Részletes magyarázat

Alapfogalmak

Savak csoportosítása protonszám szerint

1. Egyértékű savak: Egy protont képesek leadni (pl. HCl, HNO₃)
2. Kétértékű savak: Két protont képesek leadni (pl. H₂SO₄, H₂CO₃)
3. Háromértékű savak: Három protont képesek leadni (pl. H₃PO₄)

Disszociáció erőssége szerint

4. Erős savak: Gyakorlatilag teljesen disszociálnak (pl. HCl, HNO₃)
5. Gyenge savak: Részlegesen disszociálnak (pl. CH₃COOH)
6. Többlépcsős disszociáció: Az egyes lépések különböző erősségűek lehetnek

Többlépcsős disszociáció részletesen

Kénsav (H₂SO₄)

Első lépcső (erős sav)

``` H₂SO₄ → H⁺ + HSO₄⁻ ``` - Gyakorlatilag teljes disszociáció - HSO₄⁻ (hidrogén-szulfátion) keletkezik

Második lépcső (gyenge sav)

``` HSO₄⁻ ⇌ H⁺ + SO₄²⁻ ``` - Részleges disszociáció - SO₄²⁻ (szulfátion) keletkezik

Foszforsav (H₃PO₄)

Első lépcső

``` H₃PO₄ ⇌ H⁺ + H₂PO₄⁻ ``` - H₂PO₄⁻ (dihidrogén-foszfátion) - Ka₁ = 7,5 × 10⁻³

Második lépcső

``` H₂PO₄⁻ ⇌ H⁺ + HPO₄²⁻ ``` - HPO₄²⁻ (hidrogén-foszfátion) - Ka₂ = 6,2 × 10⁻⁸

Harmadik lépcső

``` HPO₄²⁻ ⇌ H⁺ + PO₄³⁻ ``` - PO₄³⁻ (foszfátion) - Ka₃ = 4,8 × 10⁻¹³

Szénsav (H₂CO₃)

Első lépcső

``` H₂CO₃ ⇌ H⁺ + HCO₃⁻ ``` - HCO₃⁻ (hidrogén-karbonátion vagy bikarbonátion) - Ka₁ = 4,3 × 10⁻⁷

Második lépcső

``` HCO₃⁻ ⇌ H⁺ + CO₃²⁻ ``` - CO₃²⁻ (karbonátion) - Ka₂ = 4,8 × 10⁻¹¹

Gyakorlati jelentőség

Pufferrendszerek

Foszfátpuffer

- H₂PO₄⁻/HPO₄²⁻ rendszer - Biológiai jelentőség: vér pH-szabályozás - pH ≈ 7,2 körül pufferel

Karbonátpuffer

- HCO₃⁻/CO₃²⁻ rendszer - Természetes vizek pH-szabályozása - Óceánok pH-egyensúlya

Biológiai jelentőség

ATP hidrolízise

- Foszfátcsoportok szerepe - Energiaszolgáltatás - pH-függő folyamatok

Vér pH-szabályozása

- HCO₃⁻/CO₂ rendszer - H₂PO₄⁻/HPO₄²⁻ rendszer - Szoros szabályozás pH 7,35-7,45 között