Upload
marco-pastore
View
219
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
8/17/2019 5_ acidi e basi
1/10
EQUILIBRI IONICI IN
SOLUZIONE ACQUOSA
ACIDI e BASI
8/17/2019 5_ acidi e basi
2/10
ACIDI
Sostanze che poste in
acqua, fanno aumentare la
concentrazione degli ioni H3O+ (e fanno diminuire la
concentrazione degli ioni OH-!!)
BASI
Sostanze che poste in
acqua, fanno aumentare la
concentrazione degli ioni OH- (e fanno diminuire laconcentrazione degli ioni H3O
+!!)
Storicamente si è avuta un’evoluzione del concetto di acido e di
base, che ha portato alla formulazione di 3 diverse teorie:
• Teoria di Arrhenius
• Teoria di Brönsted e Lowry
• Teoria di Lewis
Soluzioni
acquose
valida anche in sistemi non acquosi
8/17/2019 5_ acidi e basi
3/10
Secondo questa teoria, acidi e basi aumentanorispettivamente le concentrazioni [H3O
+] e [OH-] perché
nelle loro molecole contengono
già ioni H+ e OH-
dissociabili che, liberandosi, vanno ad alterare l’equilibrio
dell’acqua regolato da K w
ACIDI E BASI secondo la teoria di Arrhenius
• Si definisce acido una sostanza che, dissociandosi in acqua,
libera ioni H+ ( H3O+)
HCl + H2O H3O+ + Cl-
• Si definisce base una sostanza che, dissociandosi in acqua,
libera ioni OH-
NaOH Na+ + OH-
acido
cloridrico
idrossido di sodio
8/17/2019 5_ acidi e basi
4/10
Secondo questa teoria, una REAZIONE ACIDO-BASE
consiste nel TRASFERIMENTO DI UN PROTONE H+ da
un acido (=donatore di H+) a una base (=accettore di H+).
Dal punto di vista strutturale, una BASE dovrà possedere
almeno una coppia di elettroni di non legame per legare
(=accettare) lo ione H+ mediante un legame dativo.
ACIDI E BASI secondo la teoria di Brönsted e Lowry
• Si definisce acido una sostanza che, messa in acqua, è in
grado di donare ioni H+ (non si discosta molto dalla teoria diArrhenius!): DONATORE di PROTONI
• Si definisce base una sostanza che, messa in acqua, è ingrado di accettare ioni H+:ACCETTORE di PROTONI
NH3 + H2O NH4+ + OH-ammoniaca
8/17/2019 5_ acidi e basi
5/10
E’ chiaro quindi che una sostanza può manifestare le sue
proprietà acide solo in presenza di una base che accetti un
protone e viceversa.Quando un acido si dissocia dà origine alla sua base coniugata.
Quando una base si dissocia dà origine al suo acido coniugato.
Queste coppie si chiamano coppie acido-base
coniugate.
COM E SI RI CONOSCONO? In una coppia coniugata l’acido e
la base differiscono per la presenza di un protone H+
HCl + H2O H3O+ + Cl-
a b
ab
NH3 + H2O OH- + NH4
+
b a
ba
L’acqua può
comportarsi sia da
acido che da base
HCl /Cl- , H3O+/H2O,
NH4+/NH3, H2O/OH
- sono
coppie acido/base coniugata
8/17/2019 5_ acidi e basi
6/10
FORZA di UN ACIDO: capacità di liberare ioni H+.
FORZA di UNA BASE: capacità di acquistare ioni H+ (o di
liberare ioni OH-
).
ACIDI e BASI FORTI
Sono COMPLETAMENTE DISSOCIATI in soluzione:
HCl + H2O → H3O+
+ Cl-
Acidi forti sono HCl, HBr, HI, HClO4, HNO3, H2SO4.
Sono basi forti gli idrossidi dei metalli del I e del II gruppo del
sistema periodico: NaOH, Ca(OH)2, ecc.
NaOH → Na+
+ OH-
8/17/2019 5_ acidi e basi
7/10
EQUILIBRIO DI DISSOCIAZIONE DI UN ACIDO DEBOLE
Un acido debole è un acido NON COM PLETAM ENTE
DISSOCIATO in soluzione.
Esempio: acido acetico, CH3COOH
CH3COOH + H2O CH3COO – + H3O
+
[H2O] non compare nella Ka perché la concentrazione dell’acqua nell’acqua èuna costante (ca. 55 M a 25 °C); l’acqua è un liquido puro!
3 3a
3
[H O ][CH COO ]K
[CH COOH]
= 1,85 · 10-5 a 25 °C
Il valore numerico della costante K a, COSTANTE DI
D I SSOCI A ZI ON E D I U N A CI D O , è una misura della forza
dell’acido: minore è il valore di K a minore è la forza acida.
8/17/2019 5_ acidi e basi
8/10
NH3 + H2O OH – + NH4
+
EQUILIBRIO DI DISSOCIAZIONE DI UNA BASE DEBOLE
][NH
]][OH[NHK
3
4 b
La costante K b, COSTANTE DI DI SSOCI AZI ONE DI UNA
BASE , è una misura della forza della base: minore è il valore
di K b minore è la forza della base.
= 1,85 · 10-5 a 25 °C basedebole
8/17/2019 5_ acidi e basi
9/10
acido carbonico
1
73 3a
2 3
[H O ][HCO ]K 4,5 10
[H CO ]
2
2113 3
a
3
[H O ][CO ]K 5,6 10
[HCO ]
H2CO3 + H2O H3O+ + HCO3
-
HCO3- + H2O H3O
+ + CO32-
EQUILIBRI DI DISSOCIAZIONE DI ACIDI
POLIPROTICI
ione bicarbonato
o
idrogenocarbonato
ione carbonato
8/17/2019 5_ acidi e basi
10/10
acido ortofosf ori co (acido f osfori co)
1
33 2 4a
3 4
[H O ][H PO ]K 7,5 10
[H PO ]
2
283 4
a
2 4
[H O ][HPO ]K 6,2 10
[H PO ]
3
3133 4
a 2
4
[H O ][PO ]K 5,0 10
[HPO ]
H2PO4- + H2O H3O+ + HPO42-
H3PO4 + H2O H3O+ + H2PO4
-
HPO42- + H2O H3O
+ + PO43-
ione diidrogenofosfato
ione idrogenofosfato
ione fosfato