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Acidi e basi pH di acidi forti pH di acidi deboli Grado di dissociazione K a K b =K w pH di soluzioni saline Titolazione acido-base Acidi e basi poliprotici.

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Autoprotolisi di H 2 O H 2 O H + + OH - K eq = [ H + ] [OH - ] [ H 2 O ] K w =[ H 3 O + ] [OH - ]= = 1,8x [ H 2 O ]=55 M.

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Presentazione sul tema: "Acidi e basi pH di acidi forti pH di acidi deboli Grado di dissociazione K a K b =K w pH di soluzioni saline Titolazione acido-base Acidi e basi poliprotici."— Transcript della presentazione:

1 Acidi e basi pH di acidi forti pH di acidi deboli Grado di dissociazione K a K b =K w pH di soluzioni saline Titolazione acido-base Acidi e basi poliprotici Equilibri simultanei Soluzioni tampone

2 Dato un qualsiasi equilibrio in soluzione acquosa la concentrazione di [H 3 O + ] è SEMPRE determinata dal prodotto ionico di H 2 O Effetto livellante di H 2 O

3 di una soluzione di acido debole pH di una soluzione di acido debole K a = [ CH 3 COO - ][H 3 O + ] [ CH 3 COOH ] CH 3 COOHCH 3 COO - +H3O+H3O+ C 0 -x xx K a = (x) (C 0 -x) K a = x 2 (C 0 -x) x =[H 3 O + ] =[ CH 3 COO - ]

4 di una soluzione di acido debole pH di una soluzione di acido debole CH 3 COOHCH 3 COO - +H3O+H3O+ K a (C 0 -x) = x 2 [H 3 O + ]= x x 2 +x K a - K a C 0 =0 K a C 0 -x K a = x 2 K a = x 2 (C 0 -x)

5 di una soluzione di acido debole pH di una soluzione di acido debole K a = x 2 (C 0 -x) soluzione semplificata Se K a <

6 di una soluzione di acido debole pH di una soluzione di acido debole

7 CH 3 COOH è un acido debole con K a = 1.8 x 10 -5, quindi in H 2 O non si dissocia completamente: La concentrazione di H 3 O + derivante dalla sua dissociazione si può ricavare dalla K a. K a = ___________________ = 1.8 x K a = ________ _______ = 1.8 x Si calcoli il pH di una soluzione M di CH 3 COOH [ H 3 O + ][ CH 3 COO - ] [ CH 3 COOH ] x2x x x2x x = 1.34 x pH = 2.9 molto meno acido di quello di un acido forte della stessa concentrazione Esempi

8 di una soluzione di base debole pH di una soluzione di base debole Importante Lequilibrio è dominato dalla relazione = [ OH - ] [H + ] Se sono in presenza di una base, devo utilizzare la costante di dissociazione basica per calcolare [OH-] e DOPO ricavare [H+] usando Kw

9 di una soluzione di base debole pH di una soluzione di base debole

10 NH 3 0,10 M K b 1,8 x NH 3 + H 2 O OH - + NH 4 + [ OH - ]= x [NH 4 + ]= x [NH 3 ]= 0,10 -x K b = x2x2 0,10-x K b = [ OH - ] [NH 4 + ] [NH 3 ]

11 di una soluzione di base debole pH di una soluzione di base debole Limpostazione generale del problema è analoga a quella già discussa per gli acidi deboli NH 3 + H 2 O OH - + NH 4 + [ OH - ]= x [NH 4 + ]=x [NH 3 ]= (C o -x) K b = x2x2 C 0 -x K b = [ OH - ] [NH 4 + ] [NH 3 ] K b C 0 =x2x2

12 di una soluzione di base debole pH di una soluzione di base debole [OH - ]= ( C 0 K b )

13 Il calcolo del pH di base debole si fa in modo analogo, utilizzando poi pH= 14 - pOH di una soluzione di base debole pH di una soluzione di base debole

14 Grado di dissociazione di un acido debole CH 3 COOH +H 2 OCH 3 COO - +H3O+H3O+ = [H 3 O + ] C 0A C 0A= Concentrazione stechiometrica iniziale dellacido ACIDO FORTE ACIDO DEBOLE molto piccolo ma non trascurabile (ca )

15 Grado di dissociazione di un acido debole CH 3 COOH +H 2 OCH 3 COO - +H3O+H3O+ [H 3 O + ]=x = C 0

16 di una soluzione di acido debole pH di una soluzione di acido debole K a = [ CH 3 COO - ][H 3 O + ] [ CH 3 COOH ] CH 3 COOHCH 3 COO - +H3O+H3O+ C 0 (1- ) C 0 K a = (C 0 ) C 0 (1- ) K a = C 0 2 (1- )

17 Nellesempio precedente lesercizio era già stato svolto ed era stata calcolata la concentrazione di H 3 O + derivante dalla sua dissociazione, ottenuta dalla K a. Si calcoli il grado di dissociazione di una soluzione M di CH 3 COOH [ H 3 O + ] X= = 1.34 x Esempi [ H 3 O + ] C0C x x 10 -2

18 Acidi e basi pH di acidi forti pH di acidi deboli Grado di dissociazione K a K b =K w pH di soluzioni saline Titolazione acido-base Acidi e basi poliprotici Equilibri simultanei Soluzioni tampone

19 Proprietà acido-base di un sale

20 Esempi NaCl NH 4 Cl KCN CH 3 COONa

21 Esempi NaCl NH 4 Cl KCN CH 3 COONa In soluzione, i Sali solubili sono completamente dissociati nei loro ioni NaClNa + + Cl - NH 4 ClNH Cl - KCNK + + CN - CH 3 COONaNa + + CH 3 COO - NON sono equilibri. Sono dissociazioni quantitative!

22 NaClNa + + Cl - NH 4 ClNH Cl - KCNK + + CN - CH 3 COONaNa + + CH 3 COO - Il catione potrà comportarsi da acido e lanione potrà Comportarsi da base. Proprietà acido-base di un sale Occorre conoscere i valore delle Ka e delle Kb di queste reazioni per capire che cosa succederà

23 NaClNa + + Cl - NH 4 ClNH Cl - KCNK + + CN - CH 3 COONaNa + + CH 3 COO - M + + H 2 O Proprietà acido-base di un sale MOH + H + A - + H 2 OHA + OH -

24 Acido e base coniugata Tanto piu un acido è forte, tanto piu sarà debole la sua base coniugata HClCl - HCN CN - CH 3 COOHCH 3 COO - H 2 CO 3 HCO 3 - NH 4 + NH 3 H2OH2O OH - OH - = idrossidi ionici, es: NaOH, Ca(OH) 2, KOH

25 Acido e base coniugata Tanto piu un acido è forte, tanto piu sarà debole la sua base coniugata ACIDO FORTE NO BASE ACIDO DEBOLE BASE DEBOLE BASE FORTE NO ACIDO HCl Cl - NaOHNa + HCNCN - NH 3 NH 4 +

26 Sale di acido forte e base forte Es: NaCl No acido No base pH neutro

27 Sale di acido forte e base forte Es: NaCl No acido No base pH neutro Na + + H 2 ONaOH + H + Cl - + H 2 OHCl + OH -

28 Acido e base coniugata Tanto piu un acido è forte, tanto piu sarà debole la sua base coniugata ACIDO FORTE NO BASE ACIDO DEBOLE BASE DEBOLE BASE FORTE NO ACIDO HCl Cl - NaOHNa + HCNCN - NH 3 NH 4 +

29 Es: NH 4 Cl Acido debole No base pH acido Come si trova il pH? Sale di acido forte e base debole

30 Es: NH 4 Cl Acido debole No base pH acido Sale di acido forte e base debole NH H 2 ONH 3 + H 3 O + Cl - + H 2 OHCl + OH - K b <1x K a =5.5x10 -10

31 Sale di acido forte e base debole NH H 2 O H 3 O + + NH 3 Ka=5.5x K a = [ H 3 O + ] [NH 3 ] [NH 4 + ] x (C S -x) [ H 3 O + ]=x x2x2 CSCS =K a = [ H 3 O + ]=(K a C s ) 1/2

32 Sale di acido forte e base debole [H + ]=(C S K a ) 1/2 K a = acido coniugato della base debole

33 Esempio K a NH 4 + = K w /K b NH 3 [H + ]=(C S K a ) 1/2 NH 4 Cl Sale proveniente da acido forte HCl e base debole NH 3 pH della soluzione è ACIDO C s = C 0 NH 4 Cl K a = K a NH 4 +

34 Es: NaCN No Acido Base debole pH basico Sale di acido debole e base forte

35 Es: NaCN No Acido Base debole Sale di acido debole e base forte Na + + H 2 ONaOH + H + CN - + H 2 OHCN + OH - K b <1.1x10 -5 K a =<1x10 -14

36 Sale di acido debole e base forte CN - + H 2 O OH - + HCN Kb>5x10 -5 K b = [ OH - ] [HCN ] [CN - ] x (C S -x) [ OH - ]=x x2x2 CSCS =K b = [ OH - ]=(K b C s ) 1/2

37 Sale di acido debole e base forte K b CN - = K w /K a HCN [OH - ]=(C S K b ) 1/2

38 Esempio K b CN - = K w /K a HCN [OH - ]=(C S K b ) 1/2 NaCN Sale proveniente da acido debole HCN e base forte NaOH pH della soluzione è ALCALINO C s = C 0 NaCN K b = K b CN -

39 Esempio K b CH 3 COO - = K w /K a CH 3 COOH [OH - ]=(C S K b ) 1/2 CH 3 COONa Sale proveniente da acido debole CH 3 COOH e base forte NaOH pH della soluzione è ALCALINO C s = C 0 CH 3 COONa K b = K b CH 3 COO -


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