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Lequilibrio dellacqua Il pH e la reazione di autoprotolisi dellacqua.

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Presentazione sul tema: "Lequilibrio dellacqua Il pH e la reazione di autoprotolisi dellacqua."— Transcript della presentazione:

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2 Lequilibrio dellacqua Il pH e la reazione di autoprotolisi dellacqua

3 La molecola dellacqua Lacqua è un composto molecolare covalente La sua molecola è polare per la differenza di elettronegatività tra lossigeno (3,5) e lidrogeno (2,1) Tra molecole diverse si instaurano legami a idrogeno I legami a idrogeno dellacqua giustificano numerose proprietà fisiche del composto (capacità termica, alto punto di ebollizione, capillarità) O HH

4 Conducibilità elettrica Lacqua pura risente dei campi elettrici (molecola polare) e conduce, anche se poco, la corrente elettrica I composti covalenti polari non conducono la corrente elettrica La conducibilità è possibile se ci sono particelle elettricamente cariche libere di muoversi - +

5 Dissociazione ionica dellacqua La conducibilità elettrica dellacqua è stata spiegata con la presenza di ioni positivi H + e negativi OH - Alcune molecole di acqua hanno subito una dissociazione ionica La concentrazione degli ioni positivi e negativi è la stessa

6 Ioni Un atomo di idrogeno di una molecola di acqua si lega allatomo di ossigeno di una diversa molecola (legame idrogeno) Latomo di idrogeno lascia lelettrone e –come ione H + - si lega allossigeno dellaltra molecola di acqua (legame dativo) Si formano i due ioni idronio H 3 O + e ossidrile OH -

7 La concentrazione degli ioni [H 3 O + ] = = moli/litro Le reazione di autoprotolisi dellacqua è reversibile Allequilibrio, il prodotto delle concentrazioni degli ioni H 3 O + e OH - è una costante il cui valore è K w = [ H 3 O + ][ OH - ]= moli/litro e poiché [ H 3 O + ]= [OH - ], nellacqua pura la concentrazione degli ioni idronio è

8 Azione degli acidi Gli acidi in acqua si dissociano e liberano ioni H + Allaggiunta di ioni H +, gli ioni OH - si riassociano, cioè lequilibrio dellacqua si sposta verso sinistra che si legano a molecole di acqua dando H 3 O + poiché K w =[H 3 O + ][OH - ]= moli/litro se [H 3 O + ] aumenta, [OH - ] deve diminuire perché K w è una costante

9 Azione delle basi Le basi accettano ioni H + dalle molecole di acqua Poiché K w =[H 3 O + ][OH - ]= moli/litro se [OH - ] aumenta, [H 3 O + ] deve diminuire perché K w è una costante e queste diventano ioni OH - Con la sottrazione di ioni H +, altre molecole di acqua si dissociano, cioè lequilibrio dellacqua si sposta verso destra

10 Misura del pH La concentrazione degli ioni H 3 O + è misura dellacidità Lacidità viene espressa come logaritmo negativo a base 10 della concentrazione degli ioni H3O+H3O+ - log 10 [H 3 O + ] = pH a- [H 3 O + ]= mol/L: pH= 1 Esempi b- [H 3 O + ]= mol/L: pH= 3 c- [H 3 O + ]= mol/L: pH= 10 d- [H 3 O + ]= mol/L: pH= 13

11 scala del pH La misura dellacidità o scala del pH va da 1 (massima acidità), a 14 (massima basicità) acido base neutro

12 Misura della forza degli acidi e delle basi Espressione matematica del grado di dissociazione degli acidi e delle basi= prodotto della concentrazione degli ioni derivanti dalla dissociazione FORZA degli ACIDI = KaKa ESEMPI H 2 CO 3 H + + HCO 3 - K a = [H + ]·[HCO 3 - ]= 4,5 ·10 -7 [H + ]= 2 4,5 ·10 -7 =2 ·10 -3 FORZA delle BASI = KbKb Ca(OH) 2 Ca OH - K b = [Ca +2 ]·[OH - ] 2 = 6,5 ·10 -6 [OH - ]= 3 6,5 ·10 -6 = 10 -2

13 Sali che modificano il pH Sali derivanti dallunione di una base e di un acido con forza diversa Una base coniugata forte, come HCO 3 - reagisce con lacqua innalzando il pH (basificazione) Un acido coniugato forte, come Ca +2 reagisce con lacqua abbassando il pH (acidificazione) HCO H2O H2O H 2 CO 3 + OH - base acido base Ca H2O H2O Ca(OH) H+H+ acidobase baseacido

14 [Ag + ] · [Cl - ] = 1,8 · PRODOTTO DI SOLUBILITA DEI SALI Espressione matematica della solubilità in acqua dei sali prodotto delle concentrazione degli ioni derivati dalla dissociazione del sale in soluzione K ps ESEMPI K ps di AgCl [Ag + ] = [Cl - ] 2 1,8 · K ps di Ag 2 S [Ag + ] 2 · [S -2 ] = 8 · [S -2 ] = 2 [Ag + ] 2 8 ·

15 Soluzioni tampone Sistema che si oppone alla variazione del pH Associazione di un acido debole un suo sale di una base forte

16 Tampone del sangue Il pH del sangue è 7,4 Variazione consentita 0,4 H 2 CO 3 H + + HCO 3 - Lequilibrio si sposta aggiunta H+H+ OH - H 2 CO 3 H + + HCO 3 - sx dx [H + ]> [H + ]<


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