Che materia stai cercando?

Anteprima

ESTRATTO DOCUMENTO

Acidi e basi

Per capire che cosa sono un acido e una base dal punto di vista chimico, bisogna riferirsi ad alcune

proprietà chimiche dell'acqua.

L'acqua, sia solida (ghiaccio), liquida o gassosa (vapore acqueo), è formata da molecole, contenenti un

atomo di ossigeno centrale e due atomi di idrogeno laterali ciascuna (H O). Le molecole sono a forma di

2

“V”piegate, con un angolo un po' maggiore di un angolo retto. H

H 104,5 °

O ) e uno ione

Nell'acqua liquida pura un certo numero di molecole si separa in uno ione idrogeno (H

+

ossidrile (o idrossido, OH ). Il numero di ioni H e OH (in acqua pura sono uguali) risulta di circa 62

- + -

milioni di miliardi per ogni litro di acqua. Sembra molto, ma poiché un litro di acqua contiene circa 34 trilioni

di trilioni (34 seguito da 24 zeri! Un trilione è uguale a mille miliardi) di molecole, in effetti questo processo,

chiamato dissociazione ionica o autoprotolisi dell'acqua, coinvolge soltanto una molecola su circa 550

milioni alla temperatura di 25 °C.

Il numero di ioni H e OH presenti in un litro d'acqua corrisponde alla loro concentrazione. In effetti non è

+ -

comodo esprimere la concentrazione in numero di ioni per litro, visto che risulta tanto grande da essere

difficilmente comprensibile, e così i chimici usano un modo diverso. Come le uova o le rose si contano a

dozzine, gli atomi, gli ioni, le molecole non si contano uno a uno, ma in moli. Una dozzina di uova, di

caramelle, di mele, o di qualunque altra cosa contiene dodici oggetti: e una mole? Siccome la mole serve

per contare numeri enormi (miliardi di miliardi, trilioni di trilioni e ancora di più) di oggetti molto piccoli

(atomi, ioni, molecole) la mole corrisponde a circa 0,62 trilioni di trilioni. Quindi contando in moli i circa 34

trilioni di trilioni di molecole di un litro d'acqua pura, essi corrispondono a 55 moli, un numero assai più

e OH , contati in moli, quanto

facile da comprendere di 34 trilioni di trilioni. E le concentrazioni di ioni H + -

risultano? Risultano pari a un decimo di milionesimo di mole per litro.

Dunque che cosa sono gli acidi e le basi? Un modo per definirli è il seguente: gli acidi sono le sostanze

che sciogliendosi in acqua liberano ioni H mentre le basi sono le sostanze che sciogliendosi in acqua

+

liberano ioni OH . Quando una sostanza si scioglie in acqua in modo tale che si ottiene un liquido

-

omogeneo, senza che si separi un solido, un altro liquido o un gas sotto forma di bolle, si è formata una

soluzione acquosa. Nelle soluzioni acide e basiche, quindi, la concentrazione di ioni H o OH ,

+ -

rispettivamente, è maggiore rispetto all'acqua pura. Nelle molecole degli acidi più comuni, pertanto, sono

presenti atomi di idrogeno che in soluzione acquosa si staccano sotto forma di ioni H . In alcune basi

+

comuni (soda caustica, potassa), invece possono essere già presenti gli ioni OH che vengono liberati in

-

soluzione. HCl → H + Cl

+ - (acido cloridrico)

NaOH → Na + OH

+ - (idrossido di sodio; soda caustica)

Negli esempi sopra riportati, l'acido e la base possiedono solo uno ione H e uno ione OH , rispettivamente

+ -

(acidi e basi monoprotici). Altri acidi e basi, invece, possiedono più ioni H eOH che possono essere

+ -

liberati in soluzione (acidi e basi poliprotici):

H SO → 2H + SO

+ 42- (acido solforico)

2 4

Ca(OH) → Ca + 2OH

+ - (idrossido di calcio; “calce spenta”)

2

Gli acidi cloridrico e solforico e gli idrossidi di sodio e di calcio liberano in soluzione tutti gli ioni H e OH

+ -

che possiedono e, per questo, sono definiti acidi e basi forti. Di conseguenza, se si scioglie una mole per

litro di HCl, si libera in soluzione una mole per litro di ioni H . Per ogni mole per litro di Ca(OH) sciolta in

+ 2

.

acqua si liberano due moli di ioni OH

-

Oltre agli acidi e alle basi forti esistono anche gli acidi e le basi deboli. Gli acidi e le basi deboli si

chiamano così perché le moli per litro di ioni H o OH liberati nelle loro soluzioni sono meno delle moli per

+ -

litro di acido o di base disciolti. Per esempio, l'acido fluoridrico (HF) possiede uno ione H . Tuttavia, un

+

certo numero di molecole, piuttosto grande, lo trattiene e resta presente in soluzione proprio come HF e

solo poche molecole si liberano lo ione H e lo ione F .

+ -

HF → H + F

+ -

Acido sciolto

HF

1 mole per litro

Dopo la liberazione degli ioni

HF → H + F

+ -

0,981 moli per litro 0,019 moli per litro 0,019 moli per litro

Alcuni acidi, invece, non contengono ioni H , come ad esempio l'anidride carbonica (CO ) o l'anidride

+ 2

solforosa (SO ), così come alcune basi non contengono ioni OH , come l'ammoniaca (NH ). Per questi tipi

-

2 3

di acidi e di basi gli ioni H o OH liberati in soluzione derivano da molecole di acqua che reagiscono con

+ -

l'acido o la base sciolti (idrolisi): CO + H O → 2H + CO

+ 32-

2 2

NH + H O → NH + OH -

4+

3 2

Si noti che quando la concentrazione di ioni H aumenta per aggiunta di un acido all'acqua, allo stesso

+

. L'inverso accade per aggiunta di una base. Infatti, se si moltiplica

tempo diminuisce quella degli ioni OH -

la concentrazione di ioni H e per quella di ioni OH dell'acqua acqua pura o di una qualunque soluzione

+ -

acida o basica si ottiene sempre lo stesso numero (purchè le concentrazioni siano misurate alla stessa

temperatura), che è noto e rappresenta un'importante proprietà chimico-fisica dell'acqua (costante di

dissociazione ionica o di autoprotolisi).

In chimica si esprime il fatto che il moltiplicando la concentrazione di ioni H e ioni OH dell'acqua pura o di

+ -

una qualunque soluzione acquosa si ottenga un valore costante affermando che gli ioni H e OH sono “in

+ -

equilibrio fra loro”, come su una specie di altalena.


PAGINE

5

PESO

64.68 KB

AUTORE

Atreyu

PUBBLICATO

+1 anno fa


DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea in biotecnologie
SSD:
Università: L'Aquila - Univaq
A.A.: 2011-2012

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher Atreyu di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Chimica Organica e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università L'Aquila - Univaq o del prof Spreti Nicoletta.

Acquista con carta o conto PayPal

Scarica il file tutte le volte che vuoi

Paga con un conto PayPal per usufruire della garanzia Soddisfatto o rimborsato

Recensioni
Ti è piaciuto questo appunto? Valutalo!

Altri appunti di Chimica organica

Composti eterociclici
Dispensa
Acidi nucleici
Dispensa
Chimica organica - Elementi, composti e nomenclatura
Dispensa
Conformazioni ed isomerie
Dispensa