Concetti Chiave
- La teoria di Arrhenius definisce un acido come una sostanza che rilascia ioni H+ nell'acqua e una base come una sostanza che rilascia ioni OH-.
- Una reazione acido-base secondo Arrhenius è una neutralizzazione che produce acqua (H2O).
- Arrhenius distingue tra elettroliti forti, che esistono completamente come ioni in acqua, e elettroliti deboli, che esistono parzialmente come ioni e molecole.
- Il pH è il logaritmo negativo della concentrazione di ioni H3O+ in soluzione, mentre il pOH è il logaritmo negativo della concentrazione di ioni OH-.
- In una soluzione neutra, [H3O+] è uguale a [OH-], con un pH di 7; se pH è minore di 7, la soluzione è acida, se maggiore è basica.
Teoria di Arrhenius
Secondo Arrhenius un acido è una sostanza che in acqua libera ioni H+, mentre è una base una sostanza che in acqua libera ioni OH-.Una reazione acido-base corrisponde ad una reazione di neutralizzazione, con produzione di H2O.
Inoltre Arrhenius propose che in acqua un elettrolita forte esista solo sotto forma di ioni, mentre un elettrolita debole esista in parte come ioni e in parte come molecole.
Esempio:
HNO3 in soluzione acquosa H+ + NO3-, da questo si desume che HNO3 è un acido.
Risultano però molto evidenti anche i limiti di questa teoria:
- Presenza di una soluzione acquosa per poter definire l’acidità o la basicità di una sostanza, cosa che non sempre è possibile, sopratutto con sostanze poco solubili;
- Presenza di idrogeni da perdere. Questo non riesce a spiegare il comportamento basico dell’ammoniaca, NH3, che ha comportamento basico come dimostrato da Bronsted e da Lewis, tuttavia non presenta il gruppo OH-.
pH e pOH
Il pH è definito come il valore negativo del logaritmo in base 10 della concentrazione di ioni H+ presenti in soluzione. Considerando [H+] come [H3O+] si ha che:
pH=-log[H_3 O^+]
Al contrario, pOH sarà:
pOH=-log[OH^-]
È importante ricordare che il logaritmo è n base 10.
Si può ricavare un’altra utile espressione considerando il valore negativo del logaritmo associato ad alcune considerazioni effettuate in precedenza ed introducendo il simbolo pKw.
Kw =[H_3 O^+ ][OH^- ]=1.0×10^(-14)
-log〖Kw=-(log〗 [H_3 O^+] [OH^-])=-log(1.0×10^(-14))
pKw=-(log[H_3 O^+ ]+log[OH^- ])=-(-14)
pKW=-log[H_3 O^+ ]-log[OH^- ]=14
pKw=pH+pOH=14.00
pH=14-pOH
Una soluzione acquosa con [H3O+] = [OH-] è detta neutra. Nell’acqua pura a25°C [H3O+] = [
OH-] =1.0× 10-7. Quindi a 25°C l’acqua pura è neutra.
Se il pH sarà minore di 7 allora la soluzione si dice acida, mentre se il pH è maggiore di 7 la soluzione è basica o alcalina.
Per aggiunta di un acido alla soluzione si avrà che [H3O+]>[OH-], di conseguenza pH
Domande da interrogazione
- Qual è la definizione di acido e base secondo la teoria di Arrhenius?
- Quali sono i limiti della teoria di Arrhenius?
- Come si definisce il pH e quale relazione ha con il pOH?
Secondo Arrhenius, un acido è una sostanza che in acqua libera ioni H+, mentre una base è una sostanza che in acqua libera ioni OH-.
I limiti includono la necessità di una soluzione acquosa per definire l'acidità o la basicità e l'incapacità di spiegare il comportamento basico di sostanze come l'ammoniaca, che non presenta il gruppo OH-.
Il pH è il valore negativo del logaritmo in base 10 della concentrazione di ioni H3O+ in soluzione. La relazione con il pOH è data da pKw = pH + pOH = 14.00, quindi pH = 14 - pOH.
Accedi a tutti gli appunti
Tutor AI: studia meglio e in meno tempo
