Vai alla Home Page About me Courseware Federica Living Library Federica Federica Podstudio Virtual Campus 3D Le Miniguide all'orientamento Gli eBook di Federica La Corte in Rete
 
I corsi di Farmacia
 
Il Corso Le lezioni del Corso La Cattedra
 
Materiali di approfondimento Risorse Web Il Podcast di questa lezione

Valeria Costantino » 21.Soluzioni acquose di sali


Soluzioni acquose di sali

Le soluzioni della maggior parte dei sali sono acide o basiche piuttosto che neutre.
Infatti, cationi e anioni possono agire da basi o acidi

E’ possibile prevedere il pH di una soluzione di un sale in acqua esaminando la costituzione ionica del sale e, quindi, la capacità del catione e dell’anione di comportarsi come acido o come base nella reazione con l’acqua.

Soluzioni acquose di sali (segue)

Vi sono anioni che accettano un protone, in quanto basi coniugate di acidi deboli (per esempio lo ione acetato o lo ione cianuro)

CH3COO- + H2O ⇆ CH3COOH + OH-

CN- + H2O ⇆ HCN + OH-

Quindi una soluzione di acetato di o cianuro di bario, ad esempio, avranno un pH alcalino.

Soluzioni acquose di sali (segue)

Vi sono cationi, come lo ione ammonio, che cedono un protone, in quanto acidi coniugati di basi deboli.

NH4++ H2O ⇆ NH3 + H3O+

Quindi una soluzione di acetato di sodio,carbonato di magnesio o cianuro di bario, ad esempio, avranno un pH acido.

Soluzioni acquose di sali (segue)

Vi sono anioni derivanti da acidi poliprotici che possono comportarsi sia da acidi che da basi.
Ad esempio, lo ione carbonato:

HCO3- + H2O ⇆CO32- + H3O+

Oppure

HCO3- + H2O ⇆ H2CO3 + H2O

pH soluzioni acquose di sali

Esaminiamo i vari casi:
Sale costituito da anione di acido forte e catione di acido forte dà una soluzione neutra perché gli ioni che lo costituiscono NON reagiscono con l’acqua.

NaCl in acqua si dissocia in Na+ e Cl-

Na+ + H2O → nessuna reazione

Cl- + H2O → nessuna reazione
Il pH rimane neutro

pH soluzioni acquose di sali (segue)

Sale di un acido forte e di una base debole dà una soluzione basica

NaCN in acqua si dissocia in Na+ e CN-

Na+ + H2O →nessuna reazione
CN- + H2O ⇆ HCN + OH-

Aumenta la concentrazione di ioni ossidrile, quindi il pH diventa basico.

pH soluzioni acquose di sali (segue)

Sale di un acido debole e di una base forte dà una soluzione acida.

NH4Cl in acqua si dissocia in NH4+ e Cl-

NH4+ + H2O ⇆ NH3 + H3O+

Cl- + H2O → nessuna reazione

Aumenta la concentrazione di H3O+ quindi il pH diventa acido.

pH soluzioni acquose di sali (segue)

Sali di cationi debolmente acidi o di anioni debolmente basici. In questi casi, che sono pochi, entrambi gli ioni reagiscono con l’acqua, quindi il pH della soluzione dipende dalla forza relativa come acido o come basi dei singoli ioni, che si può determinare confrontando le loro costanti di equilibrio. Un esempio è l’idrogenosolfato di ammonio. In acqua entrambi gli ioni reagiranno:

NH4+ + H2O ⇆ NH3 + H3O+

HS- + H2O ⇆ H2S + OH-
La reazione che più è spostata a destra avrà maggiore influenza sul pH, quindi dobbiamo confrontare la Ka dello ione ammonio (10-10) con la Kb (10-7) dello ione idrogenosolfato.
Poiché Kb > Ka la soluzione sarà basica.

Test di verifica

Calcolare il pH di una soluzione 0, 150 M di acetato di sodio.

L’acetato di sodio in acqua si scinde nei suoi ioni:

CH3COONa → CH3COO- + Na+

Lo ione acetato, come detto precedentemente, funge da acido accettando un protone dall’acqua:

CH3COO- + H2O ⇆ CH3COOH + OH-

Test di verifica (segue)

Per la reazione si può scrivere la seguente costante di equilibrio:

K = [CH3COOH] [OH-]/ [CH3COO-] [H2O]

e inglobando la concentrazione dell’acqua perché costante, otterremo:

Ka = [CH3COOH][OH-]/ [CH3COO-]

Test di verifica (segue)

A questo punto impostiamo la tabella delle concentrazioni e risolviamo per x.
Otterremo la concentrazione di OH-, da cui calcoliamo il pOH e quindi il pH.

Relazione tra Ka e Kw


Definizione acidi e basi secondo Lewis

L’ultimo concetto di acido e base che considereremo è dovuto al chimico e fisico statunitense Gilbert Newton Lewis che definì:

“una base qualsiasi sostanza che dona una coppia di elettroni” … “un acido qualsiasi sostanza che acquista una coppia di elettroni”.

Definizione acidi e basi secondo Lewis (segue)

Una definizione del genere espande molto la classe di acidi, infatti molte molecole si possono comportare come acidi di Lewis.
Sono acidi di Lewis molecole il cui atomo centrale è carente di elettroni, essendo circondato da meno di otto elettroni di valenza, ad esempio composti covalenti del boro e dell’alluminio come il trifloruro di boro o il tricloruro di alluminio.


Obbiettivi della Lezione 21

  1. Spiegare le tre teorie acido-base.
  2. Calcolare il pH di soluzioni acquose di Sali, tenendo presente la possibilità di reazione con l’acqua di uno o di entrambi gli ioni costituenti il sale ed, ovviamente, la sua solubilità.
Progetto "Campus Virtuale" dell'Università degli Studi di Napoli Federico II, realizzato con il cofinanziamento dell'Unione europea. Asse V - Società dell'informazione - Obiettivo Operativo 5.1 e-Government ed e-Inclusion