Lezione 10: Equilibri acido-base Flashcards
Definizione di acido e base per Arrhenius?
Sono acidi le sostanze:
-pure neutre
-di formula generale HA, quindi contenenti H
- che si dissociano in soluzione acquosa formando soluzioni che presentano una concentrazione di ioni idrogeno maggiore di quella che si ha nell’acqua pura (alla stessa T)
Sono basi le sostanze:
-pure neutre
-di formula generale YOH, quindi contenenti gruppi -OH
- che si dissociano in soluzione acquosa formando soluzioni che presentano una concentrazione di ioni idrossido maggiore di quella che si ha nell’H20 pura
OSSERVAZIONE: H+ in realtà in soluzione è sempre idratato, e si presenta come ione H30+ , stabile
OSSERVAZIONE: in realtà anche una specie carica può cedere un protone
OSSERVAZIONE: anche sostanze non contenenti gruppi ossidrilici possono avere comportamento basico
Definizione di acido e base per Bronsted-Lowry?
Un acido è una specie che cede protoni come ioni H+ ad una base, che li accetta
Una base è una specie che la tendenza a legare o accettare ioni idrogeno H+ provenienti da un acido
OSSERVAZIONE: Si sottolinea la necessità di esistenza di coppie acido-base coniugati
Definizione di acido e base per Lewis?
E’ acida qualunque sostanza capace di accettare un doppietto elettronico.
Sono quindi acidi tutti i cationi e tutte quelle sostanze che, con orbitali di valenza vuoti disponibili, possono fungere da accettore di doppietti elettronici.
ELETTROFILO è sinonimo di acido.
E’ basica qualunque sostanza capace di porre in compartecipazione un proprio doppietto elettronico.
NUCLEOFILO è sinonimo di base.
Qual è la differenza tra un acido monoprotico e uno poliprotico?
Un acido monoprotico è una sostanza capace di cedere un solo ione H+ (o, per Lewis, accettare un solo doppietto elettronico).
Un acido poliprotico è invece una sostanza in grado di cedere due (diprotico) o più ioni idrogeno H+ (o accettare 2 o più doppietti elettronici).
Qual è la differenza tra un acido forte e un acido debole?
Data una generica reazione di dissociazione di un acido in soluzione acquosa: HA+H2O <==> A- + H3O+
Kc=[A-][H3O+]/[HA] = Ka –> Ka = costante di dissociazione acida
- se Ka»_space;1 si definisce l’acido relativo come “forte”: esso si dissocia completamente in acqua, e la sua corrispondente base coniugata sarà molto debole
-se Ka circa uguale 1 si definisce l’acido relativo come “debole”: esso si dissocia solo parzialmente in acqua.
Qual è la differenza tra una base forte e una base debole?
Data una generica reazione di dissociazione di una base in soluzione acquosa: B + H2O <==> BH+ + OH-
Kc= [BH+][OH-]/[B] = Kb –> Kb = costante di dissociazione basica
- se Kb»_space;1 si definisce la base relativa come “forte”: essa si dissocia completamente in acqua, e il suo corrispondente acido coniugato sarà molto debole
- se Kb circa uguale 1 si definisce la base relativa come “debole”: essa si dissocia solo parzialmente in acqua
Che cos’è la reazione di autoprotolisi dell’acqua?
Cos’è Kw?
L’acqua è una sostanza anfotera: si comporta da acido in presenza di una base e da base in presenza di un acido; inoltre può dare reazioni acido-base con se stessa:
H2O + H2O <==> OH- + H3O+
Questa reazione viene detta reazione ti protolosi o autoionizzazione dell’acqua.
A T=20 C la sua costante di equilibrio è:
Keq=[OH-][H3O+]/[H2O]^2 dove però [H2O] circa cost e quindi può scrivere
Kc = [OH-][H3O+] = Kw = 10^(-14) (mol/L)^2
OSSERVAZIONE: visto il bassissimo valore di Kw, si deduce che è in realtà favorita la reazione inversa, detta REAZIONE DI NEUTRALIZZAZIONE
OH- + H3O+ –> 2H2O
Cosa sono pH e pOH?
La concentrazione [H3O+] è una misura di acidità o basicità di una soluzione: la scala del pH esprime il grado di acidità o basicità di una soluzione attraverso una scala logaritmica riferita alla [H3O+] dove
pH = -log[H3O+]
pOH = -log[OH-]
In generale, vale sempre: pH + pOH = 14
Come varia l’equilibrio chimico aggiungendo un acido debole ad una soluzione con pH<7?
E se invece si aggiunge una base debole?
ACIDO DEBOLE: Aggiungendo una soluzione acida ad una con pH<7 si sposta l’equilibrio verso l’acido indissociato, ossia verso sinistra: si aggiunge infatti il prodotto H30+ all’equilibrio
BASE DEBOLE: Aggiungendo una soluzione basica ad una con pH<7 si sposta l’equilibrio verso destra: vengono infatti sottratti ioni H3O+ all’equilibrio in quanto avviene la reazione di neutralizzazione
Come varia l’equilibrio chimico aggiungendo una base ad una soluzione con pH>7?
E se invece si aggiunge un acido debole?
BASE DEBOLE: Aggiungendo una soluzione basica ad una con pH>7 si sposta l’equilibrio verso la base indissociata, ossia verso sinistra: si aggiunge infatti il prodotto OH- all’equilibrio
ACIDO DEBOLE: Aggiungendo una soluzione acida ad una con pH>7 si sposta l’equilibrio verso destra: vengono infatti sottratti ioni OH- all’equilibrio in quanto avviene la reazione di neutralizzazione
COme è definita la solublità di un soluto?
Cos’è Kps? Come si calcola?
La solubilità di un soluto rappresenta la quantità massima di soluto che si può sciogliere in una quantità definita di solvente o di soluzione, a T=cost fissato.
La solubilità in acqua è limitata per alcuni composti ionici:
- se il composto subisce dissociazione totale, si pone nella reazione di dissociazione la freccia uni-verso
- se il composto si limita alla dissociazione parziale, si instaura equilibrio solido-liquido nel sistema.
Si consideri un generico equilibrio eterogeneo solido-liquido di un generico sale, la sua Keq sarà:
Keq= [catione]^a * [anione]^b /[sale(s)] dove [sale(s)] è trascurabile
a T=cost, si indica con Kps=[catione]^a * [anione]^b ed essa è la costante del prodotto di solubilità
Che cosa si intende per “effetto ione comune”?
Come si sposta l’equilibrio quando si verifica l’effetto “ione comune”?
Se si aggiunge ad una soluzione contenente un sale un acido o una base che, dissociandosi, libera uno degli ioni prodotto della dissociazione del sale, questi favoriranno il processo di precipitazione del sale, spostando quindi l’equilibrio a sinistra <– il prodotto di solubilità a T fissata è costante, quindi la solubilità del sale diminiusce se si aumentano gli ioni comuni in soluzione
Cos’è una soluzione tampone?
Quali sono le sue caratteristiche?
Esistono 2 tipi di soluzioni tampone:
-quelle composte da un acido debole con un suo sale
-quelle composte da una base debole con un suo sale
CARATTERISTICHE:
-se diluite, non varia il loro pH –> non varia la [H3O+]
-per aggiunta di piccole quantità di acidi o basi forti mantengono pH circa costante
cosa s’intende per idrolisi di un sale
SALE= sostanza che si forma dalla reazione di un acido con una base. Può essere solubile in acqua con grado di dissociazione totale o parziale.
La reazione di idrolisi di un sale corrisponde alla reazione di ionizzazione dovuta alla solvatazione effettuata dalle molecole polari dell’acqua.
