Concetti Chiave
- La teoria di Arrhenius definisce gli acidi come sostanze che liberano ioni H⁺ e le basi come quelle che liberano ioni OH⁻ in soluzioni acquose, ma è limitata a tali soluzioni.
- La teoria di Brønsted-Lowry amplia la definizione vedendo gli acidi come donatori di protoni e le basi come accettori, applicabile anche in assenza di acqua.
- Gli acidi secondo la teoria di Lewis accettano coppie di elettroni, mentre le basi le donano, illustrando interazioni diverse da quelle basate sui protoni.
- Le proprietà degli acidi includono il sapore aspro e la capacità di reagire con i metalli, mentre le basi sono scivolose e dissolvono grassi; entrambe cambiano colore agli indicatori.
- La scala del pH misura l'acidità o basicità di una soluzione, con valori inferiori a 7 indicanti acidità, 7 neutro, e superiori a 7 basicità, essenziale per vari processi chimici e biologici.
Indice
Teoria di Arrhenius
• Acidi → Sostanze che liberano ioni H⁺ in soluzione acquosa (es. HCl → H⁺ + Cl⁻).• Basi → Sostanze che liberano ioni OH⁻ in soluzione acquosa (es. NaOH → Na⁺ + OH⁻).
• Limite: valida solo per soluzioni acquose.
Teoria di Brønsted-Lowry
• Acidi → Donatori di protoni (H⁺).• Basi → Accettori di protoni.
• Esempio: NH₃ + H₂O ⇌ NH₄⁺ + OH⁻ (NH₃ accetta H⁺ e diventa NH₄⁺).
Teoria di Lewis
• Acidi → Accettano una coppia di elettroni.• Basi → Donano una coppia di elettroni.
• Esempio: BF₃ (acido) + NH₃ (base) → Complesso BF₃-NH₃.
Proprietà degli acidi e delle basi
Acidi:• Sapore aspro (es. acido citrico nel limone).
• Reagiscono con i metalli producendo idrogeno gassoso (Zn + HCl → ZnCl₂ + H₂).
• Cambiano colore agli indicatori (es. tornasole diventa rosso).
• Neutralizzano le basi formando acqua e sale.
Basi:
• Sapore amaro e consistenza scivolosa (es. sapone).
• Reagiscono con gli acidi in reazioni di neutralizzazione.
• Cambiano colore agli indicatori (es. tornasole diventa blu).
• Dissolvono i grassi e le proteine (es. idrossido di sodio nei detergenti).
Forza degli acidi e delle basi
Acidi forti:• Si dissociano completamente in acqua (es. HCl, H₂SO₄, HNO₃).
• HCl → H⁺ + Cl⁻.
Acidi deboli:
• Si dissociano solo parzialmente (es. acido acetico CH₃COOH).
• CH₃COOH ⇌ CH₃COO⁻ + H⁺ (equilibrio chimico).
Basi forti:
• Si dissociano completamente (es. NaOH, KOH).
• NaOH → Na⁺ + OH⁻.
Basi deboli:
• Si dissociano parzialmente (es. ammoniaca NH₃).
• NH₃ + H₂O ⇌ NH₄⁺ + OH⁻.
Scala del pH
• Il pH misura la concentrazione di ioni H⁺ in una soluzione.• Scala da 0 a 14:
• pH • pH = 7 → Neutro (acqua pura).
• pH > 7 → Basico (es. ammoniaca, pH ≈ 11).
• Formula del pH: pH = -log[H⁺].
• Il pOH misura la concentrazione di OH⁻: pH + pOH = 14.
Indicatori di pH
• Cambiano colore in base al pH:• Tornasole → Rosso in ambiente acido, blu in ambiente basico.
• Fenolftaleina → Incolore in ambiente acido, rosa in ambiente basico.
• Metilarancio → Rosso in acido, giallo in base
Reazioni acido-base
Reazioni di neutralizzazione:• Un acido reagisce con una base formando acqua e un sale.
• Es. HCl + NaOH → NaCl + H₂O.
Reazioni con i metalli:
• Gli acidi reagiscono con i metalli producendo idrogeno gassoso.
• Es. Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑.
Reazioni con ossidi:
• Acidi + ossidi basici → Sali (es. SO₃ + H₂O → H₂SO₄).
• Basi + ossidi acidi → Sali (es. CaO + H₂O → Ca(OH)₂).
Soluzioni tampone
• Sono soluzioni che mantengono il pH stabile anche dopo l’aggiunta di acidi o basi.• Composte da:
• Acido debole + suo sale con base forte (es. CH₃COOH + CH₃COONa).
• Base debole + suo sale con acido forte (es. NH₃ + NH₄Cl).
• Importanti nei processi biologici (pH del sangue ≈ 7,4 grazie al tampone bicarbonato HCO₃⁻/H₂CO₃).
Acidi e basi nella vita quotidiana
• Alimenti → Acidi negli agrumi (acido citrico), basi nei prodotti da forno (bicarbonato).• Industria → Produzione di fertilizzanti (acido solforico), detergenti (NaOH).
• Medicina → Antiacidi per lo stomaco (idrossido di magnesio).
• Ambiente → Piogge acide causate da SO₂ e NO₂ che formano acidi solforico e nitrico
Domande da interrogazione
- Qual è la differenza principale tra le teorie di Arrhenius, Brønsted-Lowry e Lewis sugli acidi e le basi?
- Come si comportano gli acidi e le basi forti rispetto a quelli deboli in soluzione?
- Qual è la funzione delle soluzioni tampone e come sono composte?
- Come si misura il pH e qual è la sua scala?
- Quali sono alcuni esempi di acidi e basi nella vita quotidiana?
La teoria di Arrhenius definisce gli acidi come sostanze che liberano ioni H⁺ e le basi come quelle che liberano ioni OH⁻ in soluzione acquosa. La teoria di Brønsted-Lowry considera gli acidi come donatori di protoni e le basi come accettori di protoni. La teoria di Lewis definisce gli acidi come accettori di coppie di elettroni e le basi come donatori di coppie di elettroni.
Gli acidi e le basi forti si dissociano completamente in soluzione, mentre gli acidi e le basi deboli si dissociano solo parzialmente, stabilendo un equilibrio chimico.
Le soluzioni tampone mantengono il pH stabile anche dopo l’aggiunta di acidi o basi. Sono composte da un acido debole e il suo sale con una base forte, o una base debole e il suo sale con un acido forte.
Il pH misura la concentrazione di ioni H⁺ in una soluzione e si calcola con la formula pH = -log[H⁺]. La scala del pH va da 0 a 14, dove 7 è neutro, valori inferiori a 7 sono acidi e superiori a 7 sono basici.
Gli acidi si trovano negli agrumi come l'acido citrico, mentre le basi sono presenti nei prodotti da forno come il bicarbonato. Nell'industria, l'acido solforico è usato per i fertilizzanti e il NaOH nei detergenti. In medicina, gli antiacidi come l'idrossido di magnesio sono usati per lo stomaco.
Accedi a tutti gli appunti
Tutor AI: studia meglio e in meno tempo
