acidi e basi Flashcards
Arrhenius
la prima definizione di acidi e basi risale al 1887 ed è la definizione meno inclusiva.
acido - composto chimico che in acqua si dissocia liberando protoni
base - composto chimico che in acqua dissocia liberando ioni OH-
è poco inclusiva perché limita il comportamento acido o basico solo in soluzione acquosa e non tiene conto del numero di sostante acide e basiche che non possiedono ioni H+ o gruppi OH-
la dissociazione di acidi e basi
alcune specie acide e basiche dissociano completamente in acqua, comportandosi da elettroliti forti.
altre specie invece dissociano solo parzialmente, il processo non può essere considerato quantitativo ma all’equilibrio, reazione diretta e inversa avvengono contemporaneamente.
Utilizziamo ka e kb per indicare la forza di un acido o di una base. acidi e basi deboli hanno k molto basse e in reazione l’equilibrio è spostato verso la forma non dissociata.
utilizziamo pKa e pKb per indicare il logaritmo della costante, in modo che i numero risultino più semplici.
più pk è basso, più l’acido e la base sono forti.
bronsted e Lowry
per includere le sostanze acide e basice non considerate da Arrhenius dobbiamo usare le definizione del 1923.
un acido è un composto chimico in grado di donare protoni
una base è un composto chimico in grado di accettare protoni.
viene aggiuno che una reazione acido-base implica un trasferimento di protoni da una molecola in grado di donarli a una che è in grado di riceverli.
coppie coniugate acido-base
quando avviene una reazione acido-base, la specie acida si trasorma nella sua base coniugata, la specie basica si trasforma nel suo acido coniugato.
le due specie sono accumunate dallo scambio di protoni.
la reazione corrisponde alla competizion per il protone tra le due basi. la posizione dell’equilibrio dipende dalla forza relativa delle basi, dalla loro affinità a ricevere protoni.
se la base dei reagenti è la più forte, si sposta verso i prodotti
se la base dei prodotti è la più forte, si sposta verso i reagenti.
la costante acida
il valore della costante acida è una misura della forza di un acido in acqua, della sua tendenza a cedere protoni.
acido forte, equilibrio completamente spostato verso i prodotti
acido debole, equilibrio completamente spostato verso i reagenti
identico per la costante acida
la forza di un acido è inversamente proporzionale alla sua base coniugata.
molecole anfipatiche
l’acqua si comporta da acido o da base a seconda delle caratteristiche della specie con cui reagisce. questo perché è in grado di cedere protoni o acquistarne con la formazione di un legame dativo.
le molecole che hanno comportamento sia acido che basico sono dette anfiprotiche o anfipatiche
acidi alogenidrici
la forza di un acido dipende dalla stabilità relativa delle specie che costituiscono la coppia acido-base coniugata, che a loro volta dipende dalle proprietà molecolari.
per gli acidi alogenidrici, scendendo lungo il gruppo:
diminuisce la polarità, quindi la dissociazione viene sfavorita
ma diminuisce la forza del legame, e la dissociazione viene favorita.
l’acido fluoridrico è l’unico acido alogenidrico debole, il legame è estremamente forte e la differenza di elettronegatività è massim.
inoltre, fa legami a h con le molecole di acqua.
scendendo lungo il periodo aumenta la forza degli acidi alogenidrici per il prevalere del secondo punto sul primo
ossiacidi
gli ossiacidi presentano proprietà acide a causa della presenza di legami idrogeno - ossigeno fortemente polarizzati ma relativamente deboli.
in particolare, l’acidità di un ossoacido aumenta all’aumentare del numero di atomi di ossigeno che circondano l’atomo centrale.
questo può essere spiegato anche dal fatto che gli anioni che si formano partendo da ossiacidi con più aomi di o legati a quello centrale sono più stabili, presentano un numero maggiore di forme limite di risonanza, quindi l’elettrone è delocalizzato con maggiore efficenza.
acidi e basi secondo Lewis
acido : composto chimico in grado si accettare una coppia elettronica
base: composto chimico in grado di donare una coppia elettronica
è la definizione più generale, dal momento che comprende sia quelle di Arrhenius che quelle di Bronsted e Lowry
prodotto ionico dell’acqua
durante la reazione di auto protolisi dell’acqua si formano ioni ossidrile e ioni idronio. l’equilibrio è molto spostato verso sinistra perché l’acqua è un elettrolita molto debole.
la concentrazione dell’acqua è talmenta alta che può essere considerata costante ed essere inserita nella formula.
prodotto tra la kc e la concentrazione dell’acqua è il prodotto ionico, kw, pari a 10 ^ -14
a 25 °c, il prodotto tra la concentrazioni di ioni ossidrile e quello degli ioni idronio è sempre kw.
il prodotto delle costanti acide e basiche di qualsiasi coppia coniugata è uguale al prodotto ionico dell’acqua.
il pH
in acqua pura, la concentrazione degli ioni ossidrile o idronio è uguali, pari a 10^-7
poiché in una soluzione acquosa, gli ioni ossidrile e idronio possono variare entro intervalli ampi e sono generalmente espresse su base logaritmica.
una soluzione è acida quando ha un pH<7 e basica quando ha un pH>7
acidi e basi forti e deboli
si dicono acidi e basi deboli i composti che in acqua dissociano completamente
si dicono acidi e basi deboli i composti che in acqua dissociano solo parzialmente.
quando la k è molto molto piccola, è trascurabile al denominatore.
acidi e basi poliprotici
un acido poliprotico è in grado di cedere più di un protone, dando origine a più equilibri di dissociazione
una base poliprotica è in grado di acquistare più di un protone, dando origine a più equilibri di dissociazione.
le costanti acide e basiche della prima dissociazione sono sempre superiori. quando il rapporto supera 10^-4, la seconda dissociazione è trascurabile
