I riassunti , gli appunti i testi contenuti nel nostro sito sono messi a disposizione gratuitamente con finalità illustrative didattiche, scientifiche, a carattere sociale, civile e culturale a tutti i possibili interessati secondo il concetto del fair use e con l' obiettivo del rispetto della direttiva europea 2001/29/CE e dell' art. 70 della legge 633/1941 sul diritto d'autore
Le informazioni di medicina e salute contenute nel sito sono di natura generale ed a scopo puramente divulgativo e per questo motivo non possono sostituire in alcun caso il consiglio di un medico (ovvero un soggetto abilitato legalmente alla professione).
Acidi e basi
Secondo la teoria di Arrhenius gli acidi sono sostanze che in acqua liberano ioni H+; le basi sono sostanze che in acqua liberano ioni OH-.
Nella reazione HCl + H2O = H3O+ + Cl-:
HCl è l’acido che in acqua libera ioni H+ che sono dei protoni, la cui carica è cosi concentrata che si attacca alla molecola d’acqua formano lo ione idronio H3O.
Nelle reazione basiche come NH3 + H2O = NH4+ + OH-:
NH3 è la base che in acqua libera OH- ovvero lo ione idrossido.
La teoria di Arrhenius aveva un punto debole: la sua applicabilità è limitata alle soluzioni acquose, allora Bronsted e Lowry proposero una nuova definizione di acido e base: Qualsiasi molecola o ione che può donare un protone è un acido, qualsiasi molecola o ione che può accettare un protone è una base. L’acido agisce da donatore solo in presenza di una sostanza che accetti il protone, cioè di una base. Ci deve essere sempre una reazione di trasferimento del protone, affinché possano manifestarsi le proprietà acide e basiche delle sostanze. Un donatore di protoni è quindi una qualsiasi sostanza che possieda atomi di idrogeno legati covalentemente d altri atomi più elettronegativi. Nella reazione ogni acido perdendo il protone diventa una base coniugata. La base acquistando il protone diventa un acido coniugato.
HCl + H2O = H3O+ + Cl-
HCl è l’acido e H2O la base, mentre H3O+ è l’acido coniugato di H2O e Cl- è la base coniugata di HCl.
NH3 + H2O = NH4+ + OH-
NH3 è la base, mentre H2O è l’acido; NH4+ è l’acido coniugato di NH3 e OH- è la base coniugata dell’acqua.
Come abbiamo visto l’acqua può assumere la funzione di base e quella di acido a seconda della sostanza, per questo l’acqua viene considerata una sostanza anfotera.
L’acqua pure è un elettrolita debole e un cattivo conduttore ci elettricità, questo perché Keq dell’acqua pura è molto bassa e quindi poche molecole d’acqua si dividono in ioni H+ e OH-.
A 25° Keq dell’acqua pura è 1,8 · 10-16 e la concentrazione molare dell’acqua non ionizzata [H2O] è 55,4 M. Possiamo quindi arrivare al prodotto ionico dell’acqua, Kw, che si trova Keq · [H2O] = [H+] · [OH-]. Perciò il prodotto della concentrazione molare degli ioni idrogeno e idrossido a 25° è sempre 1,8 · 10-16 · 55,4 = 10-14.
Quando la soluzione è neutra [H+] = [OH-] = 10-7, quando [H+] > [OH-] la soluzione sarà acida e quando [H+] < [OH-] la soluzione è basica. [H+] = [OH-] sono in perenne altalena, all’aumentare dell’uno diminuisce l’altro e il loro prodotto è sempre 10-14.
Il pH esprime la concentrazione di ioni idrogeno presenti in soluzione. La p sta per – log infatti la formula per trovare il pH = - log [H+]. Se il pH è minore di 7 la soluzione è acida, se il pH è maggiore di 7 la soluzione è basica, se è uguale a 7 la soluzione è neutra. Il pOH esprime la concentrazione di ioni idrossido presenti in soluzione pOH = - log [OH-]. Se il pOH è minore di 7 la soluzione è basica, se il pOH è maggiore di 7 la soluzione è acida, se è uguale a 7 la soluzione è neutra. La somma tra il pH e il pOH di una stessa soluzione è semrpe uguale a 14. pH + pOH = 14. Per calcolare il pH o pOH di una sostanza diversa dallo ione idrogeno o ione idrossido dobbiamo vedere quanti ioni H o OH ci sono nella molecola e moltiplicare quel numero per la concentrazione molare della molecola. Es: KOH ha un solo gruppo OH è quindi la molarità va moltiplicata per 1 prima di essere usata per trovare il pOH. H2SO4 ha due H perciò la molarità della molecola va moltiplicata per 2 prima di essere usata per trovare il pH.
Gli acidi e le basi possono essere definiti forti o deboli. Gli acidi e le basi forti sono quelle che in acqua sono completamente dissociati o ionizzati. Se una base è forte il suo acido coniugato è debole, se un acido è forte la sua base coniugata sarà debole e viceversa. Per calcolare il pH occorre utilizzare la formula sopra descritta.
Gli acidi e le basi deboli non sono completamente dissociati e all’equilibrio avranno una Ka (costante di dissociazione acida) o Kb (costante di dissociazione basica), a seconda se siano acidi o basi, molto bassa. Per calcolare il pH partendo dalla concentrazione molare del reagente dobbiamo usare la legge dell’azione di massa.
In una reazione A = C + D dobbiamo usare la seguente formula inserendo la Ka o Kb a seconda se siano acidi o basi Ka o Kb = [C] · [D]/[A]. Partendo dalla costante (che nei problemi abbiamo sempre come dato) e dalla molarità del reagente [A]. Dobbiamo porre la nostra incognita [C]. Sapendo che [C] = [D] scriviamo Ka = X · X/[A] da cui ricaviamo che X² = Ka · [A], ovvero X = (radice di) Ka · [A]. Una volta trovata X usiamo la formula del pH. pH = - log X ovvero pH = - log [C].
Per la misura precisa del pH possiamo usare degli strumenti detti pH-metri, oppure delle sostanze che cambiano colore a seconda del pH della soluzione dette indicatori.
Una reazione tra un acido e una base è detta reazione di neutralizzazione, perché produce acqua + un sale + calore e neutralizza il ph della soluzione facendolo tornare a 7 (solo se abbiamo parti quantità di acido e di basi). La reazione ha per protagonisti gli ioni H+ e OH- che si trasformano in acqua, mentre gli altri ioni detti spettatori si trasformano in sale. Con la titolazione possiamo scoprire la quantità precisa di un acido o di una base in una soluzione sconosciuta. Nel caso si una soluzione acida possiamo aggiungere goccia a goccia una soluzione basica fino a quando il pH della nostra soluzione torna ad essere 7
Fonte: http://www.riassuntiliceo.altervista.org/quartof/chi13.doc
Sito web da visitare: http://www.riassuntiliceo.altervista.org
Autore del testo: Federico Ferranti
Il testo è di proprietà dei rispettivi autori che ringraziamo per l'opportunità che ci danno di far conoscere gratuitamente i loro testi per finalità illustrative e didattiche. Se siete gli autori del testo e siete interessati a richiedere la rimozione del testo o l'inserimento di altre informazioni inviateci un e-mail dopo le opportune verifiche soddisferemo la vostra richiesta nel più breve tempo possibile.
I riassunti , gli appunti i testi contenuti nel nostro sito sono messi a disposizione gratuitamente con finalità illustrative didattiche, scientifiche, a carattere sociale, civile e culturale a tutti i possibili interessati secondo il concetto del fair use e con l' obiettivo del rispetto della direttiva europea 2001/29/CE e dell' art. 70 della legge 633/1941 sul diritto d'autore
Le informazioni di medicina e salute contenute nel sito sono di natura generale ed a scopo puramente divulgativo e per questo motivo non possono sostituire in alcun caso il consiglio di un medico (ovvero un soggetto abilitato legalmente alla professione).
"Ciò che sappiamo è una goccia, ciò che ignoriamo un oceano!" Isaac Newton. Essendo impossibile tenere a mente l'enorme quantità di informazioni, l'importante è sapere dove ritrovare l'informazione quando questa serve. U. Eco
www.riassuntini.com dove ritrovare l'informazione quando questa serve