Post on 25-Jan-2016
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• Piuttosto che esprimere la [H+] con numeri molto piccoli conviene descriverla in termini di pH, definito come:
pH = - log [HpH = - log [H++] = log 1/[H] = log 1/[H++]]
da cuida cui
[H[H++] = 10 ] = 10 -pH-pH
pH = - log [HpH = - log [H++] = log 1/[H] = log 1/[H++]]
da cuida cui
[H[H++] = 10 ] = 10 -pH-pH
• La concentrazione di H3O+ determina caratteristiche importanti delle soluzioni acquose.
pH
• Per pH elevati si hanno pochi idrogenioni.
• Se si aumenta di una unità il valore del pH, la concentrazione [H+] diminuisce 10 volte.
• A [H+] > 1 M il pH è negativo
Scala del pH
pH = - log [H3O+]
pH + pOH = pKw = 14
0 ≤ pH ≥ 14
Es.:Se la [H+] in soluzione acquosa = 0.001 = 10-3
pH = -log 10pH = -log 10-3-3 = 3 = 3
e pOH = pKpOH = pKww – pH = 14 – 3 = 11 – pH = 14 – 3 = 11
CALCOLO DEL pH PER SOLUZIONI DI ACIDO FORTE
[H+] = concentrazion
e dell’acido
N.B. E’ trascurabile il contributo in H+ dato dalla autodissociazione dell’acqua(= 10-7) H+ acido = 0.01
H+ acqua = 0.0000001 H+ tot = 0.0100001
Acidi e basi forti: calcolo pH
• Un acido forte è tutto ionizzato, quindi il pH può essere calcolato direttamente dalla concentrazione dell’acido.
• Es. HCl 0.1 M
pH = 14 - pOH
• Per basi forti concentrazione base = [OH-]
Acidi e basi deboli: calcolo pHIl calcolo come in ogni equilibrio
Per acido acetico = 0.10 M, Ka = 1,8 x 10-5 M
X2 + KaX – Ka * 0,10M = 0
Acidi e basi deboli: calcolo pH
X<< 0.10 M
LA SEMPLIFICAZIONE: CA – X = CA NON CORRETTA
[H+] = -Ka Ka2 + 4Ka
. CA
2Solo una delle due soluzioni matematiche ha significato chimico e viene considerata valida.
Acidi e basi deboli: calcolo pH
se X > 5% CA
o se X vicino a 10-7 M
Occorre considerare anche il contributo degli H+ derivanti dalla autodissociazione dell’H2O
PROPRIETA’ ACIDO-BASE DEI SALI: PROPRIETA’ ACIDO-BASE DEI SALI:
IDROLISI SALINAIDROLISI SALINAALCUNI SALISALI DISSOLTI IN ACQUA PRODUCONO UN AUMENTO O
UNA DIMINUIZIONE DEL pH.
Meccanismo generale: SALE (CATIONE-ANIONE)
C+ A- AH + OH-H+ + COH
H2O H2O
? ?
100 % DISSOCIAZIONE
C+A-
baseacido
4 casi
Sale neutro(derivante da acido forte nessuna variazione di pHe base forte)
Sale basico(derivante da acido debole aumento del pH e base forte)
Sale acido(derivante da acido forte diminuzione del pH e base debole)
Sale (derivante da acido debole può dare aumento o diminuzione delbase debole) pH, a seconda della forza relativa della
base e dell’acido in cui si dissocia
PROPRIETA’ ACIDO-BASE DEI SALI: PROPRIETA’ ACIDO-BASE DEI SALI: IDROLISI SALINAIDROLISI SALINA
NaCl
Na+ Cl-
OH- H+
H2
O
Base debolissima (base coniugata di un acido forte)
HClNaOH
Acido debolissimo (acido coniugato di una base forte)
Sale neutro
K2HPO4
2 K+ HPO42-
OH- H+
H2
O
Base forte(base coniugata di un acido debole)
Acido debolissimo (acido coniugato di una base forte)
H2PO4
-
KOH H3PO4
H+
Aumento del pH
Sale basico
Sali come acidi e basi
• Calcolo del pH.
• Es. cloruro di ammonio 0,15 M. pH?
NH4Cl NH4+ + Cl-
H2O + Cl- OH- + HCl
Prodotto di solubilitàProdotto di solubilità
SolubilitàSolubilità
Stabilite le condizioni di equilibrio di una soluzione satura (equilibrio dinamico tra sale indisciolto e sale in soluzione) la concentrazione del sale, che è la massima a quella temperatura, è definita solubilità del sale
Si tratta di un equilibrio eterogeneo
Prodotto di solubilità (KProdotto di solubilità (Kpsps))
Nelle condizioni di equilibrio della soluzione del sale poco solubile, l’equazione di dissoluzione è:
MmXn(solido) mMu+ + nXv-
La costante relativa a questo equilibrio è indicata con Kps ed è data da:
Kps = [Mu+]m [Xv-]n
La costante è indipendente dalla quantità della fase solida purché essa sia presente
Esempi di calcoloEsempi di calcolo
Kps = [Fe2+] [OH-]2
Se x è la concentrazione degli ioni Fe2+ in soluzione,
quella degli ioni OH- risulterà 2x, quindi posso
scrivere:
Kps = [Fe2+] [ OH-]2 = x(2x)2 = 1.6 x 10-14
x = 1.6 x 10-5
la solubilità risulterà:
1.6 x 10-5 x 89.87 = 1.438x10-3 g dm-3
Sapendo che Kps del Fe(OH)2 è 1.6 x 10-14, calcolarne la solubilità espressa in g dm-3
CaCO3 Ca2+ + CO32-
Kps = [Ca2+] [CO32-]
Dato che da ogni mole di CaCO3 che si dissocia si formano una mole di ioni Ca2+ ed una di ioni CO3
2- avrò:
Kps = [Ca2+] [CO32-] = (9.0 10-5)2 = 8.1 10-9
Sapendo che la solubilità del CaCO3 è 9.0 x 10-5 mol/l, determinare il prodotto di solubilità
Mg(OH)2 Mg2+ + 2 OH-
Kps = [Mg2+] [OH-]2
Per ogni molecola di sale disciolto si formano uno ione Mg2+ e due ioni OH-. Se x è la [OH-] nella soluzione satura di idrossido di magnesio posso scrivere:
Kps = (x/2) x2 = 1.2 10-11
x=2.9 10-4 mol dm-3 e pOH=3.54
pH=10.46
La Kps di Mg(OH)2 è 1.2 x 10-11. Calcolare il pH di una soluzione satura di Mg (OH)2.