Teoria Acido Base

Acido e base

Acidi e basi sono sostanze note da tempo, abbiamo già detto qualcosa a proposito degli acidi quando abbiamo trattato la nomenclatura (ossiacidi, idracidi etc.). Il nome acido sta a indicare la sensazione che si prova assaggiando una sostanza acida, da acetum come l’acido acetico (CH₃COOH). In generale invece le basi hanno un sapore più amaro. Inizialmente si pensava che gli acidi dovessero contenere almeno un atomo d’ossigeno (il cui nome dato da Lavoisier significa generatore di acidi). Ci sono diverse teorie che si possono utilizzare, ma noi ne useremo una in particolare. A partire dalla seconda metà dell’ottocento furono postulate diverse teorie. Noi ne vedremo tre:

Teoria di Arrhenius

Definizione di acido e base

Acido è una sostanza che posta in acqua fa aumentare la concentrazione di ioni H⁺ (ad esempio l’acido nitrico posto in acqua si dissocia e fa aumentare la concentrazione di ioni H⁺). Base è una sostanza che posta in acqua fa aumentare la concentrazione di ioni OH^- (ad esempio l’idrossido di sodio).

Reazione di neutralizzazione

È una reazione tra un acido e una base che, dissociati, si combinano dando una molecola d’acqua e un composto. Nella reazione di neutralizzazione abbiamo la combinazione di ioni OH negativo e H positivo e da essa otteniamo una molecola d’acqua.

Definizione acido forte/debole e base forte/debole

• Acido/base forte => posta in acqua, la sostanza è completamente dissociata. Da luogo a reazioni che vanno a completamento.
• Acido/base debole => posto in soluzione non si dissocia completamente, ma solo parzialmente. Da luogo ad un equilibrio caratterizzato da una costante “Kc” (“Se metto cento molecole di HCl, magari, se ne dissociano dieci e novanta no.” quindi, tra le due, c’è anche una differenza grafica).

Nonostante i primi successi, la teoria di Arrhenius presenta una serie di limitazioni:

• È di natura formale, gli acidi danno lo ione H⁺, un atomo d’idrogeno che ha perso il suo elettrone e che è composto dal solo nucleo carico, ma una carica così piccola concentrata in un volume è instabile e non può esistere. Così, si lega tramite legame dativo a una doppietta elettronica spaiata di una molecola d’acqua dando lo ione idronio. Alcuni, però, ritengono che lo ione idronio sia ancora instabile e che quindi il protone si leghi a 4 molecole d’acqua.
• In qualche maniera, nella teoria di Arrhenius, le basi devono necessariamente avere degli ioni OH negativi da perdere, ma, in realtà, l’ammoniaca funziona da base pure non avendo ioni OH negativi in cui dissociarsi. Si pensò, allora, che l’ammoniaca reagisse con l’acqua dando l’idrossido d’ammonio che una volta messo in acqua darà l’anione OH meno e il catione ammonio.
• Le reazioni acido-base secondo Arrhenius avvengono soltanto in acqua.

Tutti questi problemi furono superati con la teoria di Brønsted-Lowry che indipendentemente nel 1923 formularono una nuova teoria acido-base. Dal punto di vista delle applicazioni numeriche è la nostra teoria di riferimento.

Teoria di Brønsted-Lowry