Acidi e basi

Acidi e basi

pH = -log[H₃O⁺]   pOH = -log[OH^-]   pK_a = -log K_a   pK_b = -log K_b   pK_w = -log K_w   pH + pOH = pK_w

Acidi e basi forti e deboli

Acidi forti   Basi forti   Acidi deboli*   Basi deboli*

Completamente ionizzati   completamente dissociati   non completamente ionizzati   non completamente dissociati

HA + H₂O ⇄ H₃O⁺ + A^-   Me(OH)_n → Meⁿ⁺ + nOH^-

HA + H₂O ⇄ H₃O⁺ + A^-   B + H₂O ⇄ BH⁺ + OH^-

[H₃O⁺] = [HA]   [OH^-] = n[Me(OH)_n]

[H₃O⁺] = ... se α < 0,05   [OH^-] = ... se α < 0,05

Se α > 0,05 imposto schema: I, Δ, F con il calcolo di K_a. Se α > 0,05 imposto schema: I, Δ, F con il calcolo di K_b.

[ ][ ]   α = α =   [ ][ ]

*Attenzione: nel calcolo di pH di soluzioni di basi di acidi o basi deboli dopo diluizione, prima calcolo la concentrazione dell’acido o base diluita e poi applico la formula per il calcolo del pH, perché l’equilibrio di dissociazione si sposta in funzione della concentrazione dell’acido o base.

Idrolisi e tamponi

Idrolisi

Soluzione in cui è disciolto solo sale.

Acido debole (K_a) e base forte: idrolisi basica. Es. NaCN.

Acido forte e base debole (K_b): idrolisi acida. Es. NH₄Cl.

NaCN → Na⁺ + CN^-   NH₄Cl → NH₄⁺ + Cl^-

Na⁺ si solvata   Cl^- si solvata

HCN + H₂O ⇄ H₃O⁺ + CN^-   NH₃ + H₂O ⇄ NH₄⁺ + OH^-

CN^- dà idrolisi basica: CN^- + H₂O ⇄ HCN + OH^-

NH₄⁺ dà idrolisi acida: NH₄⁺ + H₂O ⇄ NH₃ + H₃O⁺

K_i = K_w/K_a   [OH^-] = ...   pOH = pK_b + log ...

K_i = K_w/K_b   [H₃O⁺] = ...   pH = pK_a + log ...

Tamponi

Soluzione in cui è disciolto sale e acido.

Acido debole (K_a) e suo sale   base debole (K_b) e suo sale.

Es. NaCN/HCN   NH₄Cl/NH₃

NaCN → Na⁺ + CN^-   NH₄Cl → NH₄⁺ + Cl^-

K_i = K_w/K_a   K_i = K_w/K_b

(Nello stesso volume: ° + log )   pH = pK_a + log ...

(Nello stesso volume: ° + log )   pOH = pK_b + log ...

(Caso analogo a base debole, valuto α.)   (Caso analogo a acido debole, valuto α.)

Il pH di lavoro del tampone è un valore intorno alla pK_a. Il pOH di lavoro del tampone è un valore intorno alla pK_b.

Potere tampone max C_s = C_a   Potere tampone max C_s = C_b.

Sali di acidi poliprotici

Se il sale ha come acido debole un acido anfotero (Es. NaHCO₃):

Per sali di acidi poliprotici (Es. Na₂CO₃) valuto i sistemi a coppie prevalenti per ogni dissociazione, dove K_a è quella di quella ionizzazione e dove il composto con più H è l’acido e quello che meno H è il sale.

Valuto solo K_a più bassa, che coincide con K_b più alta (caso miscele di basi deboli).

Es. tamponi fosfati: 4-