ACIDI E BASI

ACIDI E BASI

ACIDI E BASI

ACIDO ACIDO

Specie 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 H più ioni H⁺⁺

LA TEORIA DI ARRHENIUS LA 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 Nobel chimico svedese di fine ‘800 premio Nobel

HX → ^X

^{+ H}

BASE BASE

Specie chimica che, in soluzione Specie chimica che, in soluzione acquosa, in grado di liberare ioni OH acquosa, 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 rispettivamente basiche a quelle contenenti rispettivamente atomi di idrogeno e gruppi OH dissociabili atomi di idrogeno e gruppi OH dissociabili

ACIDO ACIDO

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

H

H⁺⁺,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 BR

LA TEORIA DI BRö öNSTED LOWRY NSTED LOWRY

Nel 1920 il danese Br

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

BASE BASE

Specie chimica capace di acquisire ioni H Specie 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 H covalente dativo con lo ione H⁺⁺)) Un acido può esistere solo in presenza di una base e viceversa

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

CH

CH

COOH + H COOH + H

O O CH CH

COO COO

+ H + H

O O

CONIUGATI CONIUGATI

acido

acido basebase

CONIUGATI CONIUGATI

base

base 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 H

differiscono soltanto per uno ione H⁺⁺

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

LA TEORIA DI LEWIS LA TEORIA DI LEWIS

ACIDO ACIDO

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

una coppia di elettroni una coppia di elettroni

BASE BASE

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

una coppia di elettroni una coppia di elettroni

N H H

H H ⁺

H

DONATORE

DONATORE ACCETTOREACCETTORE

N H H

H H

+

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

X

X— —O O — —H H

Un

Un genericogenerico compostocomposto X−O−HX−O−H assumeassume unun comportamentocomportamento acido,acido, basicobasico oo anfotero,

anfotero, aa secondaseconda cheche l’elementol’elemento XX abbiaabbia unun valorevalore d’elettronegativitàd’elettronegatività alto,

alto, bassobasso oo intermediointermedio (più(più precisamenteprecisamente maggiore,maggiore, minoreminore oo ugualeuguale aa quello

quello dell’elettronegativitàdell’elettronegatività dell’idrogeno)dell’idrogeno)..

X > H X > H

X

X— —O O — —H H

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 X

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

ed attirerà solo gli elettroni del legame O−H

IL COMPOSTO E’ UN ACIDO

IL COMPOSTO E’ UN ACIDO

X

X— —O O — —H H

Un

Un genericogenerico compostocomposto X−O−HX−O−H assumeassume unun comportamentocomportamento acido,acido, basicobasico oo anfotero,

anfotero, aa secondaseconda cheche l’elementol’elemento XX abbiaabbia unun valorevalore d’elettronegativitàd’elettronegatività alto,

alto, bassobasso oo intermediointermedio (più(più precisamenteprecisamente maggiore,maggiore, minoreminore oo ugualeuguale aa quello

quello dell’elettronegativitàdell’elettronegatività dell’idrogeno)dell’idrogeno)..

X < H X < H

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

X

X— —O O — —H H

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 BASE

IL COMPOSTO E’ UNA BASE

X

X— —O O — —H H

Un

Un genericogenerico compostocomposto X−O−HX−O−H assumeassume unun comportamentocomportamento acido,acido, basicobasico oo anfotero,

anfotero, aa secondaseconda cheche l’elementol’elemento XX abbiaabbia unun valorevalore d’elettronegativitàd’elettronegatività alto,

alto, bassobasso oo intermediointermedio (più(più precisamenteprecisamente maggiore,maggiore, minoreminore oo ugualeuguale aa quello

quello dell’elettronegativitàdell’elettronegatività dell’idrogeno)dell’idrogeno)..

X ≈ H X ≈ H

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

X

X— —O O — —H H

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 H

probabilità ioni H⁺⁺ o OHo OH^--

IL COMPOSTO E’ ANFOTERO

IL COMPOSTO E’ ANFOTERO

X

X— —H H

Negli

Negli acidiacidi binaribinari XX--HH nonnon c’èc’è ossigeno,ossigeno, mama l’idrogenol’idrogeno èè direttamentedirettamente legato

legato adad unun elementoelemento moltomolto elettronegativoelettronegativo concon unun legamelegame covalentecovalente polare

polare.. InIn presenzapresenza didi unauna basebase taletale legamelegame sisi romperompe ee l’acidol’acido cedecede lolo ione

ione HH⁺⁺ allaalla basebase..

CARATTERE ACIDO DI UN COMPOSTO BINARIO CARATTERE ACIDO DI UN COMPOSTO BINARIO

X

X— —H H

IL COMPOSTO E’ ACIDO

IL COMPOSTO E’ ACIDO

HA H ⁺ + A ^- [ ][ ]

[ ] ^{HA A}

H

= Ka

FORZA DI ACIDI e BASI FORZA DI ACIDI e BASI

[ ][ ]

[ ^{BOH OH} ]

B

=

BOH B ⁺ + OH ^- Kb

pKa=

pKa=--logKa logKa

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 ]

=

BOH B + OH Kb

pKb=

pKb=--logKb logKb

HA H ⁺ + A ^- [ ][ ]

[ ] ^{HA A}

H

= Ka

HA H⁺

A^- DISSOCIAZIONE DISSOCIAZIONE

FORZA DI ACIDI e BASI FORZA DI ACIDI e BASI

pKa=

pKa=--logKa logKa

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 FORZA

Acido o Base di MEDIA FORZA

ACIDI TERNARI ACIDI TERNARI

FORZA DI ACIDI FORZA 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 PROTONATI

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

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

Più

Più ilil nonnon metallometallo (X)(X) èè elettronegativo,elettronegativo, piùpiù essoesso tenderàtenderà adad attrarreattrarre gli

gli elettronielettroni didi legamelegame concon l’ossigeno,l’ossigeno, piùpiù l’ossigenol’ossigeno scaricascarica lala suasua attrazione

attrazione sulsul legamelegame H−OH−O indebolendoloindebolendolo ee rendendorendendo lala sostanzasostanza facilmente

facilmente dissociabiledissociabile..

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

HClO

HClO > > HBrO HBrO > > HIO HIO

ACIDI TERNARI ACIDI TERNARI

FORZA DI ACIDI FORZA 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 PROTONATI

OSSIGENO 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 O H

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

Gli

Gli ossigeniossigeni priviprivi didi protoneprotone attiranoattirano gligli elettronielettroni deldel legamelegame concon ilil nonnon metallo

metallo (X),(X), abbassandoabbassando lala densitàdensità didi caricacarica intornointorno adad essoesso.. XX attiraattira concon maggior

maggior forzaforza gligli elettronielettroni deldel legamelegame concon l’ossigenol’ossigeno protonatoprotonato ilil qualequale scarica

scarica lala suasua forzaforza attrattivaattrattiva sull’idrogeno,sull’idrogeno, rendendorendendo ilil legamelegame concon essoesso più

più polarizzatopolarizzato eded instabileinstabile

HClO

HClO

> > HClO HClO

> > HClO HClO

> > HClO HClO

ACIDI BINARI ACIDI BINARI

FORZA DI ACIDI FORZA DI ACIDI

La

La forzaforza deglidegli acidiacidi binaribinari aumentaaumenta spostandosispostandosi dada sinistrasinistra versoverso destradestra inin unun periodo

periodo ee scendendoscendendo lungolungo unun gruppogruppo

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

Hl

Hl > > HBr HBr > > HCl HCl > > HF HF

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 debole molecola, rendendo l’acido più debole

IDROSSIDI IDROSSIDI

FORZA DI BASI FORZA DI BASI

La

La forzaforza deglidegli idrossidiidrossidi diminuiscediminuisce spostandosispostandosi dada sinistrasinistra versoverso destradestra inin unun periodo

periodo ee aumentaaumenta scendendoscendendo lungolungo unun gruppogruppo

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

KOH

KOH > > NaOH NaOH > > LiOH LiOH

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 basi

degli acidi, che quelle delle basi

Essa infatti spontaneamente da luogo alla seguente reazione:

Essa infatti spontaneamente da luogo alla seguente reazione:

H

H

O O H H

+ + OH OH

[ ][ ]

[ ] ^{H OH O}

H

2 + – eq

=

K

LA DISSOCIAZIONE DELL’H LA DISSOCIAZIONE DELL’H

O O

L’equilibrio è completamente spostato a sinistra, solo una molecola ogni L’equilibrio è completamente spostato a sinistra, solo una molecola ogni 10

10⁷⁷ si dissociasi dissocia

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

costante

[

] ⁼ [ ][ ]

⁼

^{= 10}

eq

H O H OH K

K

[ ][ ] ^{- = 10 - 14}

= H ⁺ OH K _w

PRODOTTO IONICO DELL’ACQUA PRODOTTO IONICO DELL’ACQUA

[ ] [ ] ^H

^{= OH 10}

[ ] [ ] ^{OH - = 10 H - 14 +}

[ ] [ ] ^H

^{= OH}

^{= 10}

^{= 10}

Nell’acqua pura abbiamo allora che:

Nell’acqua pura abbiamo allora che:

[ ] [ ] ^{H = OH}

[ ] [ ] ^{OH = H +}

Soluzione NEUTRA Soluzione NEUTRA Poiché le concentrazioni di H

Poiché 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 H Per 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 BASICA Soluzione BASICA [H

[H⁺⁺]]<<<<<<<<[ OH[ OH^––] e [H] e [H⁺⁺]]<<<<<<<<1010^--77

Per evitare l’uso delle potenze negative di 10, nella misura della [H

Per 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 X

potenza da dare a 10 per avere X

Se Log

Se Log₁₀₁₀ X = a allora 10X = a allora 10^aa = X= X Ovvero Log

Ovvero Log₁₀₁₀ 1010^{--7 7} = = --7 7 Log

Log₁₀₁₀ 1010^--1414 = = --14 14 Log

Log₁₀₁₀ 1 = 01 = 0

Soluzione NEUTRA Soluzione NEUTRA Poiché le concentrazioni di H

Poiché 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 H Per 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 BASICA Soluzione BASICA [H

[H⁺⁺]]<<<<<<<<[ OH[ OH^––] e [H] e [H⁺⁺]]<<<<<<<<1010^--77

Per evitare l’uso delle potenze negative di 10, nella misura della [H

Per 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

[ ]

−

= H

pH log

Soluzione NEUTRA Soluzione NEUTRA

pH=7 pH=7 Soluzione ACIDA

Soluzione ACIDA pH<7

pH<7

Soluzione BASICA Soluzione BASICA

pH>7 pH>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 contatto

contatto Esistono

Esistono varivari indicatoriindicatori ognunoognuno deidei qualiquali èè utilizzatoutilizzato perper misuraremisurare unouno specifico

specifico valorevalore didi pH,pH, dettodetto puntopunto didi viraggioviraggio,, aa cuicui avvieneavviene ilil cambiamento

cambiamento didi colorecolore

Indicatore Indicatore universale universale pHmetro

pHmetro

tornasole tornasole

Esistono

Esistono inoltreinoltre apparecchiapparecchi elettronici

elettronici concon sondasonda adad immersione

immersione dettidetti pHMETRIpHMETRI

Il pH di una soluzione dipende dalla concentrazione degli ioni H Il pH di una soluzione dipende dalla concentrazione degli ioni H⁺⁺ I vari acidi possono liberare un numero variabile di ioni H

I 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^-- HClO

HClO₄₄ →→ HH⁺⁺+ ClO+ ClO₄₄^-- Acidi

Acidi MONOPROTICIMONOPROTICI liberano uno ione Hliberano uno ione H⁺⁺ per per molecola (HCl; HClO

molecola (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 SOLUZIONE CALCOLO DEL pH DI UNA SOLUZIONE

Acidi

Acidi BIPROTICIBIPROTICI liberano due ioni Hliberano due ioni H⁺⁺ per per molecola (H

molecola (H₂₂SOSO₄₄; H; H₂₂COCO₃₃; H; H₂₂SOSO₃₃ ecc.)ecc.) HH₂₂SOSO₄₄ →→ 2H2H⁺⁺+ SO+ SO₄₄^22-- H

H₂₂SOSO₃₃ →→ 2H2H⁺⁺+ SO+ SO₃₃^22-- H

H₃₃BOBO₃₃ →→ 3H3H⁺⁺+ BO+ BO₃₃^33-- H

H₃₃POPO₃₃ →→ 3H3H⁺⁺+ PO+ PO₃₃^33-- Acidi

Acidi TRIPROTICITRIPROTICI liberano tre ioni Hliberano tre ioni H⁺⁺ per per molecola (H

molecola (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 H

ioni 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 H

progressivamente 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.]

NaOH

NaOH→→ 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 OH

sono 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 OH

ioni 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 H soluzione; ovvero per ogni molecola di acido si ottiene uno ione H⁺⁺, , mentre per ogni molecola di idrossido si ottiene uno ione OH

mentre per ogni molecola di idrossido si ottiene uno ione OH^‾‾..

Il

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

Acidi fortiforti monoproticimonoprotici:: lala concentrazioneconcentrazione molaremolare didi HH⁺⁺ èè paripari aa quellaquella Acidi

Acidi fortiforti monoproticimonoprotici:: lala concentrazioneconcentrazione molaremolare didi HH⁺⁺ èè paripari aa quellaquella dell’acido

dell’acido

Basi

Basi fortiforti monoacidemonoacide:: lala concentrazioneconcentrazione molaremolare di

di OHOH^‾‾ èè paripari aa quellaquella delladella basebase.. InIn questoquesto casocaso la

la concentrazioneconcentrazione molaremolare didi HH⁺⁺ sisi ottieneottiene dalladalla relazione

relazione::

[ ] [ ] ^H

^{= OH 10}

Calcolare il pH, di una soluzione di HA con C

Calcolare il pH, di una soluzione di HA con C_HAHA = 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 C

Calcolare il pH, di una soluzione di B con C_BB = 0,1 M= 0,1 M 0,1 M= 100,1 M= 10^--11 MM Calcolare il pH, di una soluzione di B con C

Calcolare il pH, di una soluzione di B con C_BB = 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

[ ] [ ] ^H

^OH

^{= 10} ₁₀

^{= 10}

0,1 M= 10

0,1 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—10

8,62—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 HClO

HClO₄₄ →→ 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 forte 2.

2. L’acido A è 100 volte più dissociato dell’acido BL’acido A è 100 volte più dissociato dell’acido B 3.

3. L’acido A è due volte più dissociato dell’acido BL’acido A è due volte più dissociato dell’acido B 4.

4. L’acido A è un acido debolissimoL’acido A è un acido debolissimo 5.

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

NaCl

NaCl Na Na

+ + Cl Cl

IDROLISI SALINA IDROLISI 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 ioni formazione 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 equilibrio costante di equilibrio

[ ][ ]

[ ^{NaCl Cl} ]

H

=

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 + H

NaCl + H

O O ⇋ ⇋ Na Na

+ Cl + Cl

+ H + H

O O

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

CH

CH

COONa+ H COONa+ H

O O ⇋ ⇋ Na Na

+ CH + CH

COO COO

+ H + H

O O CH

CH

COO COO

+ H + H

O O ⇋ ⇋ CH CH

COOH + OH COOH + OH

IDROLISI BASICA

CH

CH

COO COO + H + H

O O ⇋ ⇋ CH CH

COOH + OH COOH + 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)

NH

NH

Cl+ H Cl+ H

O O ⇋ ⇋ Cl Cl

+ NH + NH

+ H + H

O O NH

NH

+ H + H

O O ⇋ ⇋ NH NH

+ 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 debole

base debole

Kb>Ka il pH AUMENTA Kb>Ka il pH AUMENTA Kb=Ka il pH NON CAMBIA Kb=Ka il pH NON CAMBIA Ka>Kb il pH DIMINUISCE Ka>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.