Acidi e basi - Schemi riassuntivi di Chimica Organica

Acidi e basi

Secondo la definizione di Arrhenius, un acido è una sostanza che, sciolta in acqua, produce ioni H⁺, mentre una base è una sostanza che, sciolta in acqua, produce ioni OH^-. In seguito è stato dimostrato che lo ione H⁺ in acqua non esiste come tale, ma reagisce istantaneamente con una molecola di H₂O e forma lo ione idronio H₃O⁺.

Definizione di Bronsted e Lowry

Bronsted e Lowry affermarono successivamente che un acido è una sostanza che dona un protone a una base che accetta un protone, quindi una reazione acido-base è una reazione di trasferimento di un protone. Inoltre, ogni coppia di molecole o ioni formata da specie che possono interconvertirsi attraverso il trasferimento del protone è detta coppia coniugata acido-base.

O₂ → HCl + H₂O → Cl^- + H₃O⁺ (acido, base, base coniugata, acido coniugato)

Caratteristiche di acidi e basi

• Un acido può essere una specie carica +, - o neutra.
• Una base può essere una specie carica – o neutra.
• Gli acidi sono classificati come:
  • Monoprotici = possono cedere un solo protone (HCl, HNO₃).
  • Diprotici = possono cedere 2 protoni (H₂SO₄, H₂CO₃).
  • Triprotici = possono cedere 3 protoni (H₃PO₄).
• Diverse molecole e ioni possono comportarsi sia da acido che da base.
• Esiste una relazione inversa tra la forza di un acido e la forza della sua base coniugata: più è forte l’acido, più è debole la sua base coniugata.

Misurazione della forza di acidi e basi

Per misurare la forza di un acido o di una base bisogna far riferimento alla costante di ionizzazione (K_a) che nel caso degli acidi deboli sono numeri con esponenti negativi. Per questo motivo, per fare riferimento alla forza di un acido o di una base, si fa solitamente riferimento al pK_a = - log K_a. Più il valore di pK_a è alto, più l’acido è debole.