ACIDI E BASIACIDI E BASI

ACIDOACIDOSpecie chimica che, in soluzione Specie chimica che, in soluzione

acquosa, è in grado di liberare uno o acquosa, è in grado di liberare uno o più ioni Hpiù ioni H++

LA TEORIA DI ARRHENIUSLA TEORIA DI ARRHENIUS

La prima vera teoria sulla natura degli acidi e delle basi appartiene a Svante Arrhenius, La prima vera teoria sulla natura degli acidi e delle basi appartiene a Svante Arrhenius, chimico svedese di fine ‘800 premio Nobelchimico svedese di fine ‘800 premio Nobel

HX → X− + H+

BASEBASESpecie chimica che, in soluzione Specie chimica che, in soluzione

acquosa, in grado di liberare ioni OHacquosa, in grado di liberare ioni OH--

MOH → M+ + OH-

La teoria di Arrhenius presenta dei limiti:La teoria di Arrhenius presenta dei limiti:

�� E’ applicabile solo alle soluzioni acquoseE’ applicabile solo alle soluzioni acquose

�� Restringe il campo delle sostanze acide eRestringe il campo delle sostanze acide e

basiche a quelle contenenti rispettivamentebasiche a quelle contenenti rispettivamenteatomi di idrogeno e gruppi OH dissociabiliatomi di idrogeno e gruppi OH dissociabili

ACIDOACIDOSpecie chimica che in soluzione Specie chimica che in soluzione acquosa si dissocia liberando ioni acquosa si dissocia liberando ioni

HH++,ceduti ad una base ,ceduti ad una base (sostanza nella cui molecola vi sia (sostanza nella cui molecola vi sia

almeno un atomo di idrogeno legato almeno un atomo di idrogeno legato ad un atomo molto elettronegativo)ad un atomo molto elettronegativo)

LA TEORIA DI BRLA TEORIA DI BRööNSTED LOWRY NSTED LOWRY

Nel 1920 il danese BrNel 1920 il danese Brøønsted e l’inglese Lowry proposero una nuova teoria acido basensted e l’inglese Lowry proposero una nuova teoria acido base

BASEBASESpecie chimica capace di acquisire ioni HSpecie chimica capace di acquisire ioni H+ +

da un’acido da un’acido (sostanza caratterizzata da almeno una (sostanza caratterizzata da almeno una

coppia di elettroni non impegnata in legami coppia di elettroni non impegnata in legami mediante la quale forma un legame mediante la quale forma un legame covalente dativo con lo ione Hcovalente dativo con lo ione H++))

Un acido può esistere solo in presenza di una base e viceversaUn acido può esistere solo in presenza di una base e viceversa

CHCH33COOH + HCOOH + H22O O CHCH33COOCOO-- + H+ H33OO++

CONIUGATICONIUGATIacidoacido basebase

CONIUGATICONIUGATIbasebase acidoacido

Una Una COPPIA ACIDO/BASE CONIUGATACOPPIA ACIDO/BASE CONIUGATA è una coppia di specie chimiche che è una coppia di specie chimiche che differiscono soltanto per uno ione Hdifferiscono soltanto per uno ione H++

Superate le limitazioni della teoria di ArrheniusSuperate le limitazioni della teoria di Arrhenius

LA TEORIA DI LEWISLA TEORIA DI LEWIS

ACIDOACIDOSpecie chimica in grado di ACCETTARE Specie chimica in grado di ACCETTARE

una coppia di elettroniuna coppia di elettroni

BASEBASESpecie chimica in grado di DONARE Specie chimica in grado di DONARE

una coppia di elettroniuna coppia di elettroni

N

H

H

H H+

H

DONATOREDONATORE ACCETTOREACCETTORE

N

H

H

H H

+

CARATTERE ACIDO o BASICO DI UN COMPOSTO TERNARIOCARATTERE ACIDO o BASICO DI UN COMPOSTO TERNARIO

XX——O O ——HH

UnUn genericogenerico compostocomposto X−O−HX−O−H assumeassume unun comportamentocomportamento acido,acido, basicobasico ooanfotero,anfotero, aa secondaseconda cheche l’elementol’elemento XX abbiaabbia unun valorevalore d’elettronegativitàd’elettronegativitàalto,alto, bassobasso oo intermediointermedio (più(più precisamenteprecisamente maggiore,maggiore, minoreminore oo ugualeuguale aaquelloquello dell’elettronegativitàdell’elettronegatività dell’idrogeno)dell’idrogeno)..

X > HX > H

XX——O O ——HH

L’ossigeno è molto elettronegativo e tende ad attirare su di se sia gli L’ossigeno è molto elettronegativo e tende ad attirare su di se sia gli elettroni di X che quelli di H. Se anche X è molto elettronegativo, elettroni di X che quelli di H. Se anche X è molto elettronegativo,

l’ossigeno ha difficoltà ad attirare su di se gli elettroni del legame Xl’ossigeno ha difficoltà ad attirare su di se gli elettroni del legame XO O ed attirerà solo gli elettroni del legame O−Hed attirerà solo gli elettroni del legame O−H

IL COMPOSTO E’ UN ACIDOIL COMPOSTO E’ UN ACIDO

XX——O O ——HH

UnUn genericogenerico compostocomposto X−O−HX−O−H assumeassume unun comportamentocomportamento acido,acido, basicobasico ooanfotero,anfotero, aa secondaseconda cheche l’elementol’elemento XX abbiaabbia unun valorevalore d’elettronegativitàd’elettronegativitàalto,alto, bassobasso oo intermediointermedio (più(più precisamenteprecisamente maggiore,maggiore, minoreminore oo ugualeuguale aaquelloquello dell’elettronegativitàdell’elettronegatività dell’idrogeno)dell’idrogeno)..

X < HX < H

CARATTERE ACIDO o BASICO DI UN COMPOSTO TERNARIOCARATTERE ACIDO o BASICO DI UN COMPOSTO TERNARIO

XX——O O ——HH

Se X ha elettronegatività inferiore a quello dell’idrogeno, l’ossigeno attira Se X ha elettronegatività inferiore a quello dell’idrogeno, l’ossigeno attira gli elettroni del legame X−O più fortemente di quelli del legame O−H. Il gli elettroni del legame X−O più fortemente di quelli del legame O−H. Il

legame X−O sarà quindi più debole del legame O−H ed in acqua si legame X−O sarà quindi più debole del legame O−H ed in acqua si romperà.romperà.

IL COMPOSTO E’ UNA BASEIL COMPOSTO E’ UNA BASE

XX——O O ——HH

UnUn genericogenerico compostocomposto X−O−HX−O−H assumeassume unun comportamentocomportamento acido,acido, basicobasico ooanfotero,anfotero, aa secondaseconda cheche l’elementol’elemento XX abbiaabbia unun valorevalore d’elettronegativitàd’elettronegativitàalto,alto, bassobasso oo intermediointermedio (più(più precisamenteprecisamente maggiore,maggiore, minoreminore oo ugualeuguale aaquelloquello dell’elettronegativitàdell’elettronegatività dell’idrogeno)dell’idrogeno)..

X ≈ HX ≈ H

CARATTERE ACIDO o BASICO DI UN COMPOSTO TERNARIOCARATTERE ACIDO o BASICO DI UN COMPOSTO TERNARIO

XX——O O ——HH

Se X ha elettronegatività simile a quella dell’idrogeno, l’ossigeno avrà la Se X ha elettronegatività simile a quella dell’idrogeno, l’ossigeno avrà la stessa tendenza ad attrarre verso di sé gli elettroni del legame X−O e stessa tendenza ad attrarre verso di sé gli elettroni del legame X−O e

del legame O−H. Quindi il composto potrà liberare con la stessa del legame O−H. Quindi il composto potrà liberare con la stessa probabilità ioni Hprobabilità ioni H++ o OHo OH--

IL COMPOSTO E’ ANFOTEROIL COMPOSTO E’ ANFOTERO

XX——HH

NegliNegli acidiacidi binaribinari XX--HH nonnon c’èc’è ossigeno,ossigeno, mama l’idrogenol’idrogeno èè direttamentedirettamentelegatolegato adad unun elementoelemento moltomolto elettronegativoelettronegativo concon unun legamelegame covalentecovalentepolarepolare.. InIn presenzapresenza didi unauna basebase taletale legamelegame sisi romperompe ee l’acidol’acido cedecede loloioneione HH++ allaalla basebase..

CARATTERE ACIDO DI UN COMPOSTO BINARIOCARATTERE ACIDO DI UN COMPOSTO BINARIO

XX——HH

IL COMPOSTO E’ ACIDOIL COMPOSTO E’ ACIDO

HA � H+ + A- [ ][ ][ ]HA

AH −+

=Ka

FORZA DI ACIDI e BASIFORZA DI ACIDI e BASI

[ ][ ][ ]BOH

OHB -+

=KbBOH � B+ + OH-

pKa=pKa=--logKalogKa

La dissociazione di un acido o di una base è una reazione all’equilibrio ed ha una propria La dissociazione di un acido o di una base è una reazione all’equilibrio ed ha una propria costante di equilibrio (Ka per gli ACIDI e Kb per le BASI)costante di equilibrio (Ka per gli ACIDI e Kb per le BASI)

[ ]BOH=KbBOH � B + OH

pKb=pKb=--logKblogKb

HA � H+ + A- [ ][ ][ ]HA

AH −+

=Ka

HA

H+

A- DISSOCIAZIONE DISSOCIAZIONE

FORZA DI ACIDI e BASIFORZA DI ACIDI e BASI

pKa=pKa=--logKalogKa

La dissociazione di un acido o di una base è una reazione all’equilibrio ed ha una propria La dissociazione di un acido o di una base è una reazione all’equilibrio ed ha una propria costante di equilibrio (costante di equilibrio (KaKa per gli ACIDI e per gli ACIDI e KbKb per le BASI)per le BASI)

Se invece la costante è piccola Se invece la costante è piccola (Ka o Kb < 10(Ka o Kb < 10--44)), l’EQUILIBRIO è SPOSTATO A , l’EQUILIBRIO è SPOSTATO A SINISTRA (la sostanza è poca dissociata) e si dice un SINISTRA (la sostanza è poca dissociata) e si dice un Acido o Base DEBOLEAcido o Base DEBOLE

Se essa ha un valore elevato Se essa ha un valore elevato ((KaKa o o KbKb >1)>1) l’ EQUILIBRIO è SPOSTATO A DESTRA l’ EQUILIBRIO è SPOSTATO A DESTRA (quasi tutte le molecole sono dissociate) e la sostanza si dice un (quasi tutte le molecole sono dissociate) e la sostanza si dice un Acido o Base FORTE Acido o Base FORTE

A

Nei casi intermedi Nei casi intermedi (1 <(1 <KaKa o o KbKb > 10> 10--44)) si parla di si parla di Acido o Base di MEDIA FORZAAcido o Base di MEDIA FORZA

ACIDI TERNARIACIDI TERNARI

FORZA DI ACIDIFORZA DI ACIDI

La forza degli acidi ternari aumenta all’aumentare La forza degli acidi ternari aumenta all’aumentare dell’dell’ELETTRONEGATIVITA’ELETTRONEGATIVITA’ del non metallo e del del non metallo e del NUMERO di ATOMI di NUMERO di ATOMI di

OSSIGENO NON PROTONATIOSSIGENO NON PROTONATI che si legano ad essoche si legano ad esso

X ---------------- O H

PiùPiù ilil nonnon metallometallo (X)(X) èè elettronegativo,elettronegativo, piùpiù essoesso tenderàtenderà adad attrarreattrarregligli elettronielettroni didi legamelegame concon l’ossigeno,l’ossigeno, piùpiù l’ossigenol’ossigeno scaricascarica lala suasuaattrazioneattrazione sulsul legamelegame H−OH−O indebolendoloindebolendolo ee rendendorendendo lala sostanzasostanzafacilmentefacilmente dissociabiledissociabile..

X ---------------- O H

HClOHClO HBrOHBrO HIOHIO>> >>

ACIDI TERNARIACIDI TERNARI

FORZA DI ACIDIFORZA DI ACIDI

La forza degli acidi ternari aumenta all’aumentare La forza degli acidi ternari aumenta all’aumentare dell’dell’ELETTRONEGATIVITA’ELETTRONEGATIVITA’ del non metallo e del del non metallo e del NUMERO di ATOMI di NUMERO di ATOMI di

OSSIGENO NON PROTONATIOSSIGENO NON PROTONATI che si legano ad essoche si legano ad esso

X ---------------- O X ---------------- O

O

X ---------------- O O

O

X ---------------- O

O

X ---------------- O

H

X ---------------- O

H

X ---------------- O

H O

OX ---------------- O

H O

GliGli ossigeniossigeni priviprivi didi protoneprotone attiranoattirano gligli elettronielettroni deldel legamelegame concon ilil nonnonmetallometallo (X),(X), abbassandoabbassando lala densitàdensità didi caricacarica intornointorno adad essoesso.. XX attiraattira conconmaggiormaggior forzaforza gligli elettronielettroni deldel legamelegame concon l’ossigenol’ossigeno protonatoprotonato ilil qualequalescaricascarica lala suasua forzaforza attrattivaattrattiva sull’idrogeno,sull’idrogeno, rendendorendendo ilil legamelegame concon essoessopiùpiù polarizzatopolarizzato eded instabileinstabile

HClOHClO44 HClOHClO33 HClOHClO22>> >> >> HClOHClO

ACIDI BINARIACIDI BINARI

FORZA DI ACIDIFORZA DI ACIDI

LaLa forzaforza deglidegli acidiacidi binaribinari aumentaaumenta spostandosispostandosi dada sinistrasinistra versoverso destradestra inin ununperiodoperiodo ee scendendoscendendo lungolungo unun gruppogruppo

X ----------------H

HlHl HBrHBr HClHCl>> >> >> HFHF

Per gli elementi in alto nel gruppo il legame a ponte di idrogeno stabilizza la Per gli elementi in alto nel gruppo il legame a ponte di idrogeno stabilizza la molecola, rendendo l’acido più debolemolecola, rendendo l’acido più debole

IDROSSIDIIDROSSIDI

FORZA DI BASIFORZA DI BASI

LaLa forzaforza deglidegli idrossidiidrossidi diminuiscediminuisce spostandosispostandosi dada sinistrasinistra versoverso destradestra inin ununperiodoperiodo ee aumentaaumenta scendendoscendendo lungolungo unun gruppogruppo

X ---------------- O H

KOHKOH NaOHNaOH LiOHLiOH>> >>

L’acqua è un composto anfotero, in quanto presenta sia le caratteristiche L’acqua è un composto anfotero, in quanto presenta sia le caratteristiche degli acidi, che quelle delle basidegli acidi, che quelle delle basi

Essa infatti spontaneamente da luogo alla seguente reazione:Essa infatti spontaneamente da luogo alla seguente reazione:

HH22OO HH++ ++ OHOH––[ ][ ]

[ ]OH

OHH

2

–+

=eqK

LA DISSOCIAZIONE DELL’HLA DISSOCIAZIONE DELL’H22OO

L’equilibrio è completamente spostato a sinistra, solo una molecola ogni L’equilibrio è completamente spostato a sinistra, solo una molecola ogni 101077 si dissociasi dissocia

La concentrazione molare dell’acqua resta quindi praticamente sempre La concentrazione molare dell’acqua resta quindi praticamente sempre costantecostante

[ ] [ ][ ] 14--2 10 === +

weq KOHHOHK

[ ][ ] 14-- 10 == + OHHK w

PRODOTTO IONICO DELL’ACQUAPRODOTTO IONICO DELL’ACQUA

[ ] [ ]-

OHH

1410=+[ ] [ ]+=H

OH14-

- 10

[ ] [ ] 7-14-- 1010 ===+ OHH

Nell’acqua pura abbiamo allora che:Nell’acqua pura abbiamo allora che:

[ ] [ ]-OHH =[ ] [ ]+=

HOH

Soluzione NEUTRA Soluzione NEUTRA

Poiché le concentrazioni di HPoiché le concentrazioni di H++ e OHe OH–– sono legate matematicamente dal sono legate matematicamente dal prodotto ionico dell’acqua, per caratterizzare le proprietà acido prodotto ionico dell’acqua, per caratterizzare le proprietà acido –– base di base di una soluzione è sufficiente indicare una sola delle due concentrazioni. una soluzione è sufficiente indicare una sola delle due concentrazioni.

Per convenzione si è scelto la concentrazione di HPer convenzione si è scelto la concentrazione di H++

[H[H++] e pH] e pH

Soluzione ACIDA Soluzione ACIDA

[H[H++]]>>>>>>>>[ OH[ OH––] e [H] e [H++]]>>>>>>>>1010--77

Soluzione NEUTRA Soluzione NEUTRA

[H[H++]=[ OH]=[ OH––] e [H] e [H++]=10]=10--77

Soluzione BASICASoluzione BASICA[H[H++]]<<<<<<<<[ OH[ OH––] e [H] e [H++]]<<<<<<<<1010--77

Per evitare l’uso delle potenze negative di 10, nella misura della [HPer evitare l’uso delle potenze negative di 10, nella misura della [H++] di ] di una soluzione si usa una una soluzione si usa una SCALA LOGARITMICA DECIMALESCALA LOGARITMICA DECIMALE

Si definisce logaritmo in base 10 di un numero X la Si definisce logaritmo in base 10 di un numero X la potenza da dare a 10 per avere Xpotenza da dare a 10 per avere X

Se LogSe Log1010 X = a allora 10X = a allora 10aa = X= X

Ovvero LogOvvero Log1010 1010--7 7 = = --7 7

LogLog1010 1010--1414 = = --14 14

LogLog1010 1 = 01 = 0

Soluzione NEUTRA Soluzione NEUTRA

Poiché le concentrazioni di HPoiché le concentrazioni di H++ e OHe OH–– sono legate matematicamente dal sono legate matematicamente dal prodotto ionico dell’acqua, per caratterizzare le proprietà acido prodotto ionico dell’acqua, per caratterizzare le proprietà acido –– base di base di una soluzione è sufficiente indicare una sola delle due concentrazioni. una soluzione è sufficiente indicare una sola delle due concentrazioni.

Per convenzione si è scelto la concentrazione di HPer convenzione si è scelto la concentrazione di H++

Soluzione NEUTRA Soluzione NEUTRA

[H[H++] e pH] e pH

Soluzione ACIDA Soluzione ACIDA

[H[H++]]>>>>>>>>[ OH[ OH––] e [H] e [H++]]>>>>>>>>1010--77

Soluzione NEUTRA Soluzione NEUTRA

[H[H++]=[ OH]=[ OH––] e [H] e [H++]=10]=10--77

Soluzione BASICASoluzione BASICA[H[H++]]<<<<<<<<[ OH[ OH––] e [H] e [H++]]<<<<<<<<1010--77

Per evitare l’uso delle potenze negative di 10, nella misura della [HPer evitare l’uso delle potenze negative di 10, nella misura della [H++] di ] di una soluzione si usa una una soluzione si usa una SCALA LOGARITMICA DECIMALESCALA LOGARITMICA DECIMALE

[ ]+−= HpH 10log

Soluzione NEUTRA Soluzione NEUTRA

pH=7pH=7

Soluzione ACIDA Soluzione ACIDA

pH<7pH<7

Soluzione BASICASoluzione BASICA

pH>7pH>7

Il pH si misura attraverso sostanze dette Il pH si misura attraverso sostanze dette INDICATORIINDICATORI, che cambiano di , che cambiano di colore a seconda dell’acidità o basicità della soluzione con cui entrano in colore a seconda dell’acidità o basicità della soluzione con cui entrano in contattocontatto

EsistonoEsistono varivari indicatoriindicatori ognunoognuno deidei qualiquali èè utilizzatoutilizzato perper misuraremisurare unounospecificospecifico valorevalore didi pH,pH, dettodetto puntopunto didi viraggioviraggio,, aa cuicui avvieneavviene ililcambiamentocambiamento didi colorecolore

IndicatoreIndicatore

universaleuniversalepHmetropHmetro

tornasoletornasole

EsistonoEsistono inoltreinoltre apparecchiapparecchielettronicielettronici concon sondasonda adadimmersioneimmersione dettidetti pHMETRIpHMETRI

Il pH di una soluzione dipende dalla concentrazione degli ioni HIl pH di una soluzione dipende dalla concentrazione degli ioni H++

I vari acidi possono liberare un numero variabile di ioni HI vari acidi possono liberare un numero variabile di ioni H++ a seconda del a seconda del numero di atomi di idrogeno presenti nella loro formula numero di atomi di idrogeno presenti nella loro formula

HCl HCl →→ HH+++ Cl+ Cl--

HClOHClO44 →→ HH+++ ClO+ ClO44--

Acidi Acidi MONOPROTICIMONOPROTICI liberano uno ione Hliberano uno ione H++ per per molecola (HCl; HClOmolecola (HCl; HClO44; HBr; HNO; HBr; HNO33 ecc.)ecc.)

Acidi Acidi BIPROTICIBIPROTICI liberano due ioni Hliberano due ioni H++ per per HH SOSO →→ 2H2H+++ SO+ SO 22--

CALCOLO DEL pH DI UNA SOLUZIONECALCOLO DEL pH DI UNA SOLUZIONE

Acidi Acidi BIPROTICIBIPROTICI liberano due ioni Hliberano due ioni H++ per per molecola (Hmolecola (H22SOSO44; H; H22COCO33; H; H22SOSO33 ecc.)ecc.)

HH22SOSO44 →→ 2H2H+++ SO+ SO4422--

HH22SOSO33 →→ 2H2H+++ SO+ SO3322--

HH33BOBO33 →→ 3H3H+++ BO+ BO3333--

HH33POPO33 →→ 3H3H+++ PO+ PO3333--

Acidi Acidi TRIPROTICITRIPROTICI liberano tre ioni Hliberano tre ioni H++ per per molecola (Hmolecola (H33PO4; HPO4; H33POPO33; H; H33BOBO33 ecc.)ecc.)

Per gli acidi Per gli acidi POLIPROTICIPOLIPROTICI si scrivono tanti equilibri diversi quanti sono gli si scrivono tanti equilibri diversi quanti sono gli ioni Hioni H++ ceduti; per ogni equilibrio si definisce una Ka, il cui valore diviene ceduti; per ogni equilibrio si definisce una Ka, il cui valore diviene

progressivamente più basso, via via che si sono già ceduti ioni Hprogressivamente più basso, via via che si sono già ceduti ioni H++..

Considerazioni analoghe si possono fare per gli idrossidi.Considerazioni analoghe si possono fare per gli idrossidi.

Basi Basi MONOACIDEMONOACIDE liberano uno ione OHliberano uno ione OH‾‾ per per ogni molecola (NaOH, AgOH, CuOH ecc.)ogni molecola (NaOH, AgOH, CuOH ecc.)

Basi Basi BIACIDEBIACIDE liberano due ioni OHliberano due ioni OH‾‾ per per ogni molecola [Ca(OH)2; Cu(OH)ogni molecola [Ca(OH)2; Cu(OH)22;; ecc.]ecc.]

Basi Basi TRIACIDETRIACIDE liberano tre ioni OHliberano tre ioni OH‾‾ per per ogni molecola [Al(OH)ogni molecola [Al(OH) ;Fe(OH);Fe(OH) ecc.]ecc.]

NaOHNaOH→→ NaNa+++ OH+ OH--

Ca(OH)Ca(OH)22→→ CaCa2+2++ 2OH+ 2OH--

Al(OH)Al(OH)33→→ AlAl3+3++ 3OH+ 3OH--ogni molecola [Al(OH)ogni molecola [Al(OH)33;Fe(OH);Fe(OH)33ecc.]ecc.]

Pb(OH)Pb(OH)44→→ PbPb4+4++ 4OH+ 4OH--

Al(OH)Al(OH)33→→ AlAl + 3OH+ 3OH

Basi Basi TETRACIDETETRACIDE liberano quattro ioni OHliberano quattro ioni OH‾‾per ogni molecola [Pb(OH)per ogni molecola [Pb(OH)44;Sn(OH);Sn(OH)44ecc.]ecc.]

Anche per le basi Anche per le basi POLIACIDEPOLIACIDE si scrivono tanti equilibri diversi quanti si scrivono tanti equilibri diversi quanti sono gli ioni OHsono gli ioni OH‾‾ ceduti; per ogni equilibrio si definisce una Kb, il cui ceduti; per ogni equilibrio si definisce una Kb, il cui valore diviene progressivamente più basso, via via che si sono già ceduti valore diviene progressivamente più basso, via via che si sono già ceduti ioni OHioni OH‾‾..

Gli acidi e le basi, possono essere forti o deboli, a seconda del valore Gli acidi e le basi, possono essere forti o deboli, a seconda del valore dalla loro Ka o Kb. dalla loro Ka o Kb.

Acidi e basi forti vengono considerati Acidi e basi forti vengono considerati completamente dissociaticompletamente dissociati nella nella soluzione; ovvero per ogni molecola di acido si ottiene uno ione Hsoluzione; ovvero per ogni molecola di acido si ottiene uno ione H++, , mentre per ogni molecola di idrossido si ottiene uno ione OHmentre per ogni molecola di idrossido si ottiene uno ione OH‾‾..

IlIl pHpH didi unauna soluzionesoluzione dipendedipende solosolo dalladalla concentrazioneconcentrazione molaremolare didi HH++ quindiquindi

AcidiAcidi fortiforti monoproticimonoprotici:: lala concentrazioneconcentrazione molaremolare didi HH++ èè paripari aa quellaquellaAcidiAcidi fortiforti monoproticimonoprotici:: lala concentrazioneconcentrazione molaremolare didi HH++ èè paripari aa quellaquelladell’acidodell’acido

BasiBasi fortiforti monoacidemonoacide:: lala concentrazioneconcentrazione molaremolaredidi OHOH‾‾ èè paripari aa quellaquella delladella basebase.. InIn questoquesto casocasolala concentrazioneconcentrazione molaremolare didi HH++ sisi ottieneottiene dalladallarelazionerelazione::

[ ] [ ]-

14-10

OHH =+

Calcolare il pH, di una soluzione di HA con CCalcolare il pH, di una soluzione di HA con CHAHA = 0,1 M= 0,1 M 0,1 M= 100,1 M= 10--11 MM

[H[H++]= [HA] = 10]= [HA] = 10--11 MM

pH=pH=--log[Hlog[H++]=]=-- log[HA]= log[HA]= --log10log10--11= = 11

HA HA →→ AA-- + H+ H++

Calcolare il pH, di una soluzione di B con CCalcolare il pH, di una soluzione di B con CBB = 0,1 M= 0,1 M 0,1 M= 100,1 M= 10--11 MMCalcolare il pH, di una soluzione di B con CCalcolare il pH, di una soluzione di B con CBB = 0,1 M= 0,1 M

B B →→ OHOH-- + B+ B++

[OH[OH--] =[B] =[B++] ]

pH = pH = ––log [Hlog [H++]= ]= ––log 10log 10--1313 = = 1313

[ ] [ ]-

14-10

OHH =+ 13

1

14-

1010

10 −− ==

0,1 M= 100,1 M= 10--11 MM

Calcolare il pH e la concentrazione delle specie ioniche in una soluzione Calcolare il pH e la concentrazione delle specie ioniche in una soluzione 8,62�108,62�10--11 M dell’acido forte HClOM dell’acido forte HClO44..

[H[H++]= [ClO]= [ClO44--] = 8,62�10] = 8,62�10--11 MM

pH=pH=--log[Hlog[H++]=]=-- log[HClOlog[HClO44--]= ]= --log 8,62log 8,62��1010--11= = 0,06450,0645

HClOHClO44 →→ ClOClO44-- + H+ H++

L’acido A ha pKa=2; l’acido B ha pKa=4.Dire quale delle seguenti L’acido A ha pKa=2; l’acido B ha pKa=4.Dire quale delle seguenti affermazioni è corretta:affermazioni è corretta:

1.1. L’acido B è un acido iorganico forteL’acido B è un acido iorganico forte2.2. L’acido A è 100 volte più dissociato dell’acido BL’acido A è 100 volte più dissociato dell’acido B3.3. L’acido A è due volte più dissociato dell’acido BL’acido A è due volte più dissociato dell’acido B4.4. L’acido A è un acido debolissimoL’acido A è un acido debolissimo5.5. L’acido B è 100 volte più dissociato dell’acido AL’acido B è 100 volte più dissociato dell’acido A

pKa=-logKa=2

pKb=-logKb=4

pKa=logKa=-2 Ka=10-2 =0,01

pKb=logKb=-4 Kb=10-4 =0,0001

NaClNaCl NaNa++ ++ ClCl--

IDROLISI SALINAIDROLISI SALINA

E’ il processo di dissociazione di un sale in soluzione acquosa, che porta alla E’ il processo di dissociazione di un sale in soluzione acquosa, che porta alla formazione di ioniformazione di ioni

Il fenomeno è dovuto al legame ione Il fenomeno è dovuto al legame ione –– dipolo tra le molecole di acqua e gli ionidipolo tra le molecole di acqua e gli ioni

Ka

La dissociazione elettrolitica è una reazione all’equilibrio ed ha una prorpia La dissociazione elettrolitica è una reazione all’equilibrio ed ha una prorpia costante di equilibriocostante di equilibrio

[ ][ ][ ]NaCl

ClH −+

=Ka

L’idrolisi di un sale proveniente dalla reazione di un acido forte con una L’idrolisi di un sale proveniente dalla reazione di un acido forte con una base forte, base forte, NON ALTERANON ALTERA il pHil pH della soluzionedella soluzione

SALE (BASE FORTE + ACIDO FORTE)SALE (BASE FORTE + ACIDO FORTE)

NaCl + HNaCl + H22O O ⇋⇋ NaNa++ + Cl+ Cl-- + H+ H22OO

SALE (BASE FORTE + ACIDO DEBOLE)SALE (BASE FORTE + ACIDO DEBOLE)

CHCH33COONa+ HCOONa+ H22O O ⇋⇋ NaNa++ + CH+ CH33COOCOO-- + H+ H22OO

CHCH33COOCOO--+ H+ H22O O ⇋⇋ CHCH33COOH + OHCOOH + OH--

IDROLISI

BASICACHCH33COOCOO + H+ H22O O ⇋⇋ CHCH33COOH + OHCOOH + OH

L’idrolisi di un sale proveniente dalla reazione di un acido debole con una L’idrolisi di un sale proveniente dalla reazione di un acido debole con una base forte, determina un base forte, determina un INNALZAMENTOINNALZAMENTO del pHdel pH della soluzionedella soluzione

SALE (BASE DEBOLE + ACIDO FORTE)SALE (BASE DEBOLE + ACIDO FORTE)

NHNH44Cl+ HCl+ H22O O ⇋⇋ ClCl-- + NH+ NH44++ + H+ H22OO

NHNH44+++ H+ H22O O ⇋⇋ NHNH33 + H+ H++

L’idrolisi di un sale proveniente dalla reazione di un acido debole con una L’idrolisi di un sale proveniente dalla reazione di un acido debole con una base forte, determina un base forte, determina un ABBASSAMENTOABBASSAMENTO del pHdel pH della soluzionedella soluzione

IDROLISI

ACIDA

SALE (BASE DEBOLE + ACIDO DEBOLE)SALE (BASE DEBOLE + ACIDO DEBOLE)

L’idrolisi di un sale proveniente dalla reazione di un acido debole con una L’idrolisi di un sale proveniente dalla reazione di un acido debole con una base debolebase debole

Kb>Ka il pH AUMENTAKb>Ka il pH AUMENTA

Kb=Ka il pH NON CAMBIAKb=Ka il pH NON CAMBIA

Ka>Kb il pH DIMINUISCEKa>Kb il pH DIMINUISCE

Hanno potere tampone le soluzioni contenenti:Hanno potere tampone le soluzioni contenenti:

�� un acido debole e il suo sale con una base un acido debole e il suo sale con una base forte; forte;

�� una base debole e il suo sale con un acido una base debole e il suo sale con un acido

SOLUZIONE TAMPONE

Per soluzione tampone si intende una soluzione acquosa in grado di Per soluzione tampone si intende una soluzione acquosa in grado di mantenere pressoché inalterato il proprio pH, in seguito all'aggiunta mantenere pressoché inalterato il proprio pH, in seguito all'aggiunta

di moderate quantità di acidi o basi forti.di moderate quantità di acidi o basi forti.

�� una base debole e il suo sale con un acido una base debole e il suo sale con un acido forte.forte.