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17/11/15

Forza degli acidi e delle basi

Gli acidi e le basi forti in soluzione esistono solo in forma dissociata (ad es.

HCl e NaOH):

+ - + -

HCl  H + Cl (in soluzione esistono solo ioni H e Cl )

+ - + -

NaOH  Na + OH (in soluzione esistono solo ioni Na e OH )

Acidi e basi deboli si dissociano solo parzialmente:

4+ -

NH + H O  NH + OH (in soluzione si hanno anche molecole di NH

3 2 3

indissociate) + -

HIO + H O  H O + IO (HIO ha pochissima tendenza a dissociarsi)

2 3

La base coniugata di un acido forte è una base debole e l’acido coniugato di

una base forte è un acido debole.

Per acidi deboli esiste un equilibrio tra forma dissociata e indissociata (che

non esiste per acidi e basi forti che sono totalmente dissociati):

- +

HA + H O ↔ A + H O

2 3

- +

K = [A ][H O ]/[HA][H O]

C 3 2

Ma [H O] = K = 55,5 M

2 - +

K [H O] = K = [A ][H O ]/[HA]

C 2 a 3

K è la costante di dissociazione acida.

a

Per basi deboli:

+ -

B + H O ↔ BH + OH

2 + -

K = [BH ][OH ]/[B]

b

Perché [H O] = K

2 + -

Anche se una parte di acqua reagisce a formare ioni H O e OH , siamo in

3

soluzione acquosa, quindi la differenza di concentrazione è minima (per

questo si continua a considerare costante).

Tra le basi deboli, la forza relativa è definita dal valore di K , costante di

b

dissociazione basica. La base è tanto più forte quanto maggiore è il valore

di K .

b

Per avere valori positivi si fanno –log(K ) e –log(K ) e si ottengono pK e pK .

a b a b

Acidi e basi sono tanto più forti tanto è più basso il valore di pK e pK (il

a b

contrario se si considerano K e K ).

a b

Relazione tra la struttura molecolare di un acido e la sua forza

Per un acido generico HA:

quanto più polare è il legame H-A, tanto più forte è l’acido (es: HCl >

- HBr > HS),

quanto più forte è il legame H-A, tanto più debole è l’acido (per questo

- HF è un acido più debole di quelli sopracitati: il legame è molto

polarizzato, ma allo stesso tempo è molto forte perché l’atomo di fluoro

è molto piccolo).

Per un ossiacido:

quanto maggiore è l’elettronegatività dell’atomo centrale legato ai

- gruppi OH, tanto più forte è l’ossiacido,

quanto maggiore è il numero di atomi di ossigeno legati all’atomo

- centrale, tanto più forte è l’ossiacido: la base coniugata di un acido con

molti atomi di ossigeno è infatti stabilizzata dalle formule di risonanza.

Ad esempio da HClO passando per HClO HClO fino a HClO la forza

2, 3 4

2-

dell’acido aumenta. ClO (ha 2 forme di risonanza) è meno stabilizzato

3-

rispetto a ClO (ha 3 forme di risonanza), che a sua volta è meno

4-

stabilizzato rispetto a ClO (ha 4 forme di risonanza).

Un anione è tanto più stabile quante più sono le sue forme limite perché la

carica in più è meglio “distribuita”.

Quindi, ad es. HClO tende a dissociare poco perché genera un anione

-

instabile (ClO ), infatti è rappresentato da una sola formula.

La pK diminuisce tanti più atomi di ossigeno ci sono. A parità di numero di

a

atomi di ossigeno la forza degli acidi diminuisce al diminuire

dell’elettronegatività. +

Gli acidi poliprotici sono quelli che dissociano più ioni H O . Un acido

3

poliprotico ha infatti più equilibri di dissociazione:

3- + 3-

H CO + H O ↔ HCO + H O (HCO è lo ione idrogenocarbonato o

2 3 2 3

bicarbonato)

3- + -7

K = [HCO ][H O ]/[H CO ] = 4,56 x 10

a1 3 2 3

3- 32- +

HCO + H O ↔ CO + H O

2 3

32- + 3- -11

K = [CO ][H O ]/[HCO ] = 5,61 x 10

a2 3 3-

Dalle K capiamo che sia H CO che HCO sono acidi deboli, ma H CO è

a 2 3 2 3

leggermente più forte dell’anione bicarbonato (regola generale: K > K > K

a1 a2 a3

ecc.), quindi i valori di K diminuiscono con le dissociazioni.

a

La seconda reazione avviene meno facilmente rispetto alla prima (si deve

togliere uno ione idrogeno a un anione che ha già una carica negativa).

Ci sono delle eccezioni: ad esempio H PO (acido fosforoso) è un acido

3 3

diprotico e non triprotico perché uno degli atomi di H è legato direttamente al

fosoforo, quindi non è dissociabile.

L’acido ortofosforico genera lo ione didrogenofosfato, stabilizzato da due

formule di risonanza; lo ione didrogenofosfato genera lo ione


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DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in medicina e chirurgia (a ciclo unico - durata 6 anni)
SSD:
Università: Firenze - Unifi
A.A.: 2018-2019

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher camo.milla di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Chimica e propedeutica biochimica e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Firenze - Unifi o del prof Ranaldi Francesco.

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