Chimica generale e inorganica - acidi e basi

Capitolo 12: Acidi e basi

A proposito di acidi e basi e delle loro relative reazioni, sono state proposte nel corso del tempo numerose teorie quali: Arrhenius, Brønsted e Lowry, Lewis.

Teoria di Arrhenius

La prima indica come acida una sostanza che in soluzione acquosa libera ioni H e una base una sostanza che in soluzione acquosa libera ioni OH. Una base è detta forte se è completamente dissociata; viceversa, se resta una parte indissociata e una si trasforma in ioni, è detta debole, analogamente per gli acidi.

Teoria di Brønsted e Lowry

Stando alla seconda teoria, un acido è una sostanza che cede protoni trasformandosi nella sua base coniugata, e una base è una sostanza che accetta protoni trasformandosi nel suo acido coniugato.

Teoria di Lewis

Infine, la teoria di Lewis, la più generale, afferma che è definita basica una sostanza che, avendo ancora una coppia elettronica libera, instaura un legame covalente con un’altra sostanza per farle raggiungere l’ottetto, e acida è una sostanza che accetta una coppia elettronica da una base e instaura con essa un legame covalente.

Sostanze anfotere

Si dicono anfotere quelle sostanze come l’acqua che assumono comportamento acido o basico a seconda del composto in cui si trovano.

Il pH e il prodotto ionico dell'acqua

Per conoscere il pH è necessario fare riferimento al prodotto ionico dell’acqua Kw che è inteso come la somma di pH e pOH, quindi sempre uguale a 14. In realtà, per definizione, Kw è uguale a 10 elevato a -14 e il suo log è 14.

Metodologie per calcolare il pH

Sappiamo che per calcolare il pH abbiamo due metodologie: una sperimentale, che consiste in indicatori o piaccametri, e una matematica che consiste in veri e propri calcoli per conoscere la basicità o acidità di una soluzione.

Misure sperimentali del pH

Per quanto riguarda le misure sperimentali, abbiamo detto che ci sono gli indicatori, sostanze organiche capaci di cambiare colore a seconda della acidità o basicità di una soluzione. Fra essi ritroviamo:

• Tornasole: rosso acido, blu basico
• Metilarancio: rosso <3.1, giallo >4.4
• Fenolftaleina

Costante degli indicatori

Anche per gli indicatori abbiamo una costante K che è uguale, come tutte le costanti, al rapporto tra il prodotto delle concentrazioni dei prodotti e le concentrazioni dei reagenti.