Acidi e basi

Acidi e basi

Definizione di acidi e basi

Arrhenius

Definisce acida una sostanza che in soluzione acquosa libera ioni H⁺, invece viene definita base una sostanza che, nelle medesime condizioni, libera ioni OH^-. Tali definizioni possono essere applicate solo a sostanze contenenti protoni e ossidrili, cioè limitate al comportamento in soluzione acquosa.

Brønsted & Lowry

Definiscono acido una sostanza che può cedere un protone, invece base una che può accettare un protone.

→ Solo composti che contengono atomi di idrogeno dissociabili come protoni.

HA ⇌ H⁺ + A^-

L’acido HA si trasforma nella base A^- cedendo un protone (H⁺).

La base A^- si trasforma nell’acido HA acquistando un protone (H⁺).

HA viene definito acido coniugato, A^- base coniugata.

Un acido (una base) viene definito forte tanto più debole è la sua base coniugata. → A (H⁺) è stabilizzata

HCl ⇌ H⁺ + Cl^- oppure NaOH ⇌ Na⁺ + OH^-

Ione idronio & ione idrossido

2H₂O ⇌ H₃O⁺ + OH^-

Lo ione idronio (o ossonio) è lo ione H₃O⁺ (forma idratata di H⁺, non può esistere allo stato libero in soluzione).

Lo ione idrossido è OH^-.

Gli ioni idronio e idrossido sono gli acidi e le basi più forti che possano esistere in soluzione acquosa.

Lewis

Sono classificate come acidi le sostanze che possono accettare coppie di elettroni, mentre come basi le sostanze che possono cedere coppie di elettroni. In questa definizione è chiara la relazione tra reazioni acido-base e le reazioni di ossido-riduzione.

• Reagenti elettrofili → Gli acidi sono ossidanti e tendono a ricevere elettroni.
• Reagenti nucleofili → Le basi sono riducenti e tendono a cedere elettroni.

Forza degli acidi e delle basi

Costante di dissociazione acida

La forza di un acido è in stretta correlazione alla costante di dissociazione.

HA + H₂O ⇌ H₃O⁺ + A^-

K_a = [H₃O⁺][A^-]/[HA]

Il termine [H₂O] può essere incorporato nella costante di dissociazione acida poiché l’acqua assume il ruolo del solvente. Quindi

K_a = K[H₂O]

→ Costante di dissociazione acida del composto. Più grande è K_a, più forte è l'acido.