protolyysissä

Protolyysi on protonin siirtymistä happona toimivalta aineelta emäkselle. Reaktio voidaan yleisesti kirjoittaa AH + B ⇌ A− + BH+, jossa AH on protonin luovuttaja (happo) ja B sen vastaanottaja (emäs). Protolyysi on Brønsted-Lowryn happona–emäksen määritelmä ja kattaa suurimman osan hapon–emäsreaktioista.

Protolyysissä tärkeää on tasapainokäsite: reaktio asettuu kohti tasapainoa riippuen molekyylien happo- ja emäkkäyksistä sekä liuottimen vaikutuksesta. Esimerkiksi veden tapauksessa auto-protolyysi tapahtuu H2O + H2O ⇌ H3O+ + OH−, mikä mahdollistaa pH:n säätelyn ja vesiliuosten happamuuden mittaamisen. Happo- ja emäkkyysvoimat määritellään usein pKa-arvojen avulla: pienempi pKa tarkoittaa vahvempaa happona, suurempi pKa heikempaa.

Liuottimen vaikutus on ratkaiseva: happo- ja emäkäyttäytyminen sekä pKa-arvot riippuvat suuresti liuottimesta. Siksi protolyysi voi käytännössä edetä eri tavoin nesteissä kuten vedessä, alkoholeissa tai epäpolaarisissa liuottimissa, ja tasapainon sijainti voi muuttua huomattavasti.

Protolyyssillä on laaja merkitys biokemiassa, katalyysissa ja hydrolyysissä. Siinä protonin siirtymä mahdollistaa aineiden muodonmuutokset, aktivoimisen ja katalyytteisen reaktion etenemisen. Protolyysi on siten keskeinen konsepti happo-emäs-kemiassa ja sen sovellukset ulottuvat sekä teoreettisesta että käytännön kemiasta.