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PROPRIETA ACIDO-BASE DEI SALI: IDROLISI SALINA SALI ALCUNI SALI DISSOLTI IN ACQUA PRODUCONO UN AUMENTO O UNA DIMINUIZIONE DEL pH. Meccanismo generale:

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1 PROPRIETA ACIDO-BASE DEI SALI: IDROLISI SALINA SALI ALCUNI SALI DISSOLTI IN ACQUA PRODUCONO UN AUMENTO O UNA DIMINUIZIONE DEL pH. Meccanismo generale: SALE (CATIONE-ANIONE) C+C+ A-A- AH + OH - H + + COH H2OH2O H2OH2O ? ? 100 % DISSOLUZIONE C+A- base acido

2 4 casi Sale neutro (derivante da acido forte nessuna variazione di pH e base forte) Sale basico (derivante da acido deboleaumento del pH e base forte) Sale acido (derivante da acido fortediminuzione del pH e base debole) Sale (derivante da acido debolepuò dare aumento o diminuzione del e base debole) pH, a seconda della forza relativa della base e dellacido in cui si dissocia

3 NaCl Na+Cl- OH- H+ H2OH2O Base debolissima (base coniugata di un acido forte) HCl NaOH Acido debolissimo (acido coniugato di una base forte)

4 K 2 HPO 4 2 K+HPO 4 2- OH- H+ H2OH2O Base forte (base coniugata di un acido debole) Acido debolissimo (acido coniugato di una base forte) H 2 PO 4 - NaOH H 3 PO 4 H+ Aumento del pH

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6 Mucosa gastrica STOMACO pH = 1 equivalente ad una soluzione 1 M di HCl H+H+ Cl - H+H+ H+H+ H+H+ Leccessiva produzione di acido è causa di ulcerazioni

7 ANTI-ACIDI PIU COMUNI Bicarbonato di sodio (Alka Seltzer) NaHCO 3 Na + + HCO 3 - HCO H + H 2 CO 3 Carbonato di calcio (Di-Gel) CaCO 3 Ca 2+ + CO 3 2- CO H + H 2 CO 3 Idrossido di alluminio (Amphogel) Al(OH) 3 Al OH - 3 OH H + 3 H 2 O Idrossido di alluminio + idrossido di magnesio (Maalox) Al(OH) 3 + Mg(OH) 2

8 Titolazioni acidimetriche Soluzione di un acido forte Soluzione di una base forte a [ ] nota (titolante) Aggiunta di un volume noto di titolante alla soluzione di acido forte Si determina la variazione di pH prodotta nella soluzione di acido forte Si registrano le variazioni di pH ottenute con aggiunte progressive di volumi noti di titolante

9 H+ Cl- K+ OH- K+ Cl- H 2 O H+ Cl- Curva di titolazione acidimetrica

10 H+ Cl- 2K+ 2OH- K+ Cl- H 2 O H+ Cl- Curva di titolazione acidimetrica

11 H+ Cl- 3K+ 3OH- K+ Cl- H 2 O H+ Cl- Curva di titolazione acidimetrica

12 H+ Cl- 4K+ 4OH- K+ Cl- H 2 O Curva di titolazione acidimetrica 7 Punto di equivalenza moli di base forte aggiunte = moli di acido forte presenti moli di base forte = V base forte [M] base forte moli di acido forte = V acido forte [M] acido forte V b.f. [M] b.f. = V a.f. [M] a.f. se [M] acido forte non è nota [M] acido forte = V b.f. [M] b.f. V a.f

13 H+ Cl- 5K+ 5OH- K+ Cl- H 2 O K+ OH- Curva di titolazione acidimetrica

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16 Confronto tra le curve di titolazione di un acido forte e di un acido debole

17 Volume aggiunto di base forte pH Acido forte Acido debole

18 pH = pKa + log ( ) [ A-] [ AH ] pH i = pK A + pC A 2 Equazione di Henderson-Hasselbach

19 K + OH - AH A - + H + AH H2OH2O Titolazione di un acido debole con una base forte La variazione di pH è contenuta perché gli H+ che reagiscono con la base forte vengono rimpiazzati dalla dissociazione dellacido indissociato K+K+ AH A - AH A - + H + AH H2OH2O

20 In questa zona (quando la [OH-] < [AH]) si hanno piccole variazioni di pH In questa zona (quando la [OH-] > [AH]) si hanno grandi variazioni di pH N.B. Al punto di equivalenza il pH non è neutro perché è come se si fosse formato un sale derivato da un acido debole ed una base forte, che dà idrolisi basica

21 H H+ pH = 7.4 Effetti collaterali a livello gastrico dellaspirina (ac. Acetil-salicilico) H L acetilsalicilico è un acido debole pKa 3 H+ pH = 1 pH < 7.4 Permea in forma neutra

22 pH = pK a + log ( ) [ A-] [ AH ] Equivalenti di OH - aggiunti Allinizio della titolazione [AH] >> [A - ] Durante la titolazione [A-]/[AH] aumenta progressivamente Alla fine della titolazione [A-] >> [AH] Quando la [A-]=[AH] log [A-]/[AH] = 0 pH = pK a Questo accade quando si è aggiunta una quantità di base forte equivalente a metà dellacido debole iniziale ( graficamente corrisponde al punto di flesso della curva di titolazione)

23 Acidi deboli con differente pKa

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25 È detta soluzione tampone una miscela di sostanze in grado di contenere grandi variazioni di pH allaggiunta di un acido o di una base Costituzione: Acido debole + un suo sale con base forte Base debole + un suo sale con acido forte TAMPONI

26 AH A - + H + H+H+H+H+ OH - Equivalenti di OH- aggiunti Equivalenti di H+ aggiunti H2OH2OH2OH2O Sistema tampone costituito da un acido debole e dalla sua base coniugata AH A - + H +

27 Equivalenti di OH- aggiunti Equivalenti di H+ aggiunti Il potere tampone = OH- (o H+)/ pH è tanto più forte quanto più il pH è vicino al pKa dellacido debole = 0.2/( )= 0.2/0.02= 10 = 0.2/(8.2/7.0)= 0.2/1.2 = 0.17 (e naturalmente dipende dalle concentrazioni delle specie tamponanti) pH=pKa= eq. OH- 0.2 eq. OH-

28 Equivalenti di OH- aggiunti Equivalenti di H+ aggiunti pK pK -1 pK +1 Per aggiunte relativamente piccole di acido o base forte il sistema tampone funziona bene nel range di pH: (pK –1) < pH < (pK +1) pH

29 Tamponare il pH dei liquidi biologici è estremamente importante Ad esempio variazioni del pH ematico di solo 0.1 unità di pH (rispetto al suo optimum che è di 7.36) portano a stati patologici (acidosi o alcalosi). Variazioni di unità sono fatali.

30 Rappresentazione schematica dei principali costituenti chimici del plasma ematico e del liquido cellulare pH di alcuni liquidi biologici Cl -

31 Tamponi inorganici di interesse fisiologico

32 Buffering range pH intracellulare La coppia HPO 4 2- /H 2 PO 4 - è ottimale per tamponare intorno al pH intracellulare

33 pK1= 6.37 Equivalenti di OH - aggiunti Buffering range pH ematico pH = pK a + log ( ) [ A - ] [ AH ] 7.4 = log ( ) [ HCO 3 -] [ H 2 CO 3 ] log ( ) = = 1 = 10 1 [HCO 3 - ] [H 2 CO 3 ] [HCO 3 - ] [H 2 CO 3 ] Il sistema HCO 3 - /H 2 CO 3 non sembra essere un buon sistema tampone del sangue

34 H 2 CO 3 HCO H + H 2 O + CO CO 2 (g) HCO 3 - polmoni reni

35 H 2 CO 3 HCO H + H 2 O + CO 2 H+H CO 2 (g) HCO 3 - polmoni reni iperventilazione riassorbimento

36 H 2 CO 3 HCO H + H 2 O + CO 2 H2OH2O 10 1 CO 2 (g) HCO 3 - polmoni reni ipoventilazione escrezione OH -

37 calore materia I sistemi viventi sono sistemi aperti


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