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Piuttosto che esprimere la [H + ] con numeri molto piccoli conviene descriverla in termini di pH, definito come: pH = - log [H + ] = log 1/[H + ] da cui.

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1 Piuttosto che esprimere la [H + ] con numeri molto piccoli conviene descriverla in termini di pH, definito come: pH = - log [H + ] = log 1/[H + ] da cui [H + ] = 10 -pH pH = - log [H + ] = log 1/[H + ] da cui [H + ] = 10 -pH La concentrazione di H 3 O + 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

2 Scala del pH pH = - log [H 3 O + ] pH + pOH = pKw = 14 0 pH 14 Es.: Se la [H+] in soluzione acquosa = = pH = -log = 3 pH = -log = 3 pOH = pK w – pH = 14 – 3 = 11 e pOH = pK w – pH = 14 – 3 = 11

3 CALCOLO DEL pH PER SOLUZIONI DI ACIDO FORTE [H + ] = concentrazione dellacido N.B. E trascurabile il contributo in H+ dato dalla autodissociazione dellacqua (= ) H+ acido = 0.01 H+ acqua = H+ tot =

4 Acidi e basi forti: calcolo pH Un acido forte è tutto ionizzato, quindi il pH può essere calcolato direttamente dalla concentrazione dellacido. Es. HCl 0.1 M pH = 14 - pOH Per basi forti concentrazione base = [OH - ]

5 Acidi e basi deboli: calcolo pH Il calcolo come in ogni equilibrio Per acido acetico = 0.10 M, Ka = 1,8 x M X 2 + K a X – K a * 0,10M = 0

6 Acidi e basi deboli: calcolo pH X<< 0.10 M

7 LA SEMPLIFICAZIONE: C A – X = C A NON CORRETTA [H + ] = -K a K a 2 + 4K a. C A 2 Solo una delle due soluzioni matematiche ha significato chimico e viene considerata valida. Acidi e basi deboli: calcolo pH se X > 5% C A o se X vicino a M Occorre considerare anche il contributo degli H + derivanti dalla autodissociazione dellH 2 O

8 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 % DISSOCIAZIONE C+A-C+A- base acido

9 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 base debole) pH, a seconda della forza relativa della base e dellacido in cui si dissocia PROPRIETA ACIDO-BASE DEI SALI: IDROLISI SALINA PROPRIETA ACIDO-BASE DEI SALI: IDROLISI SALINA

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

11 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 - KOH H 3 PO 4 H+ Aumento del pH Sale basico

12 Sali come acidi e basi Calcolo del pH. Es. cloruro di ammonio 0,15 M. pH? NH 4 Cl NH Cl - H 2 O + Cl - OH - + HCl

13 Prodotto di solubilità

14 Solubilità 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

15 Prodotto di solubilità (K ps ) Nelle condizioni di equilibrio della soluzione del sale poco solubile, lequazione di dissoluzione è: M m X n(solido) mM u+ + nX v- La costante relativa a questo equilibrio è indicata con K ps ed è data da: K ps = [M u+ ] m [X v- ] n La costante è indipendente dalla quantità della fase solida purché essa sia presente

16 Esempi di calcolo K ps = [Fe 2+ ] [OH - ] 2 Se x è la concentrazione degli ioni Fe 2+ in soluzione, quella degli ioni OH - risulterà 2x, quindi posso scrivere: K ps = [Fe 2+ ] [ OH - ] 2 = x(2x) 2 = 1.6 x x = 1.6 x la solubilità risulterà: 1.6 x x = x g dm -3 Sapendo che K ps del Fe(OH) 2 è 1.6 x , calcolarne la solubilità espressa in g dm -3

17 CaCO 3 Ca 2+ + CO 3 2- K ps = [Ca 2+ ] [CO 3 2- ] Dato che da ogni mole di CaCO 3 che si dissocia si formano una mole di ioni Ca 2+ ed una di ioni CO 3 2- avrò: K ps = [Ca 2+ ] [CO 3 2- ] = ( ) 2 = Sapendo che la solubilità del CaCO 3 è 9.0 x mol/l, determinare il prodotto di solubilità

18 Mg(OH) 2 Mg OH - K ps = [Mg 2+ ] [OH - ] 2 Per ogni molecola di sale disciolto si formano uno ione Mg 2+ e due ioni OH -. Se x è la [OH - ] nella soluzione satura di idrossido di magnesio posso scrivere: K ps = (x/2) x 2 = x= mol dm -3 e pOH=3.54 pH=10.46 La Kps di Mg(OH) 2 è 1.2 x Calcolare il pH di una soluzione satura di Mg (OH) 2.


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