le loro soluzioni ACIDE o BASICHE IDROLISI DEI SALI Molti sali contengono un anione o un catione che possono reagire con acqua rendendo le loro soluzioni ACIDE o BASICHE analisiQualitativaI-orioli(cap4)

La soluzione assume un pH > o < di 7 Molti sali reagiscono con l’acqua alterando il suo rapporto molare tra [H]+ e [OH]- La soluzione assume un pH > o < di 7 (generalmente è un effetto causato da uno degli ioni del sale) Come prevedere? analisiQualitativaI-orioli(cap4)

analisiQualitativaI-orioli(cap4) Sali provenienti da acidi forti e basi forti NaCl NaOH + HCl  NaCl + H2O Gli ioni Na+ e Cl- presenti in soluzione sono in grado di reagire con l’acqua? Cl- è una base coniugata tanto debole da non presentare alcuna tendenza a catturare protoni dalle molecole d’acqua, quindi l’anione Cl- non ha ALCUNA tendenza a reagire con l’acqua, cioè ad idrolizzare Cl+ + H2O  Non influenza il pH della soluzione (Br-, I-, ClO4-, NO3-) analisiQualitativaI-orioli(cap4)

Il pH sarà uguale a 7, SOLUZIONE NEUTRA Na+ : ione del gruppo IA; nessuno di questi reagisce con l’acqua. In modo analogo non reagiscono gli ioni del gruppo IIA tranne il Be2+ (ione di dimensione molto piccola e carica molto alta) In generale, gli ioni metallici non reagiscono con l’acqua (Li+, Na+, K+, Mg2+, Ca2+, Ba2+) Na+ + H2O  non influenza il pH I sali formati da un acido forte e da una base forte non danno idrolisi in soluzione Il pH sarà uguale a 7, SOLUZIONE NEUTRA analisiQualitativaI-orioli(cap4)

analisiQualitativaI-orioli(cap4) Sali di acidi deboli e basi forti NaC2H3O2 (acetato di sodio)  C2H3O2- + Na+ (NaOH e HC2H3O2) Na+ : non dà idrolisi, non influenza il pH della soluzione C2H3O2- : base coniugata di un acido debole C2H3O2- + H2O  HC2H3O2 + OH- REAGISCE CON L’ACQUA  Lo ione acetato influenza il pH della soluzione (OH-),quindi pH > 7 (SOLUZIONE BASICA) analisiQualitativaI-orioli(cap4)

analisiQualitativaI-orioli(cap4) C2H3O2- + H2O  HC2H3O2 + OH-  Keq = [CH3COOH][OH-] / [CH3COO-][H2O] Keq [H2O] = KH = [CH3COOH][OH-] / [CH3COO-] COSTANTE DI IDROLISI KH = [CH3COOH][OH-] / [CH3COO-] [H+] KH = Kw / Ka analisiQualitativaI-orioli(cap4)

analisiQualitativaI-orioli(cap4) Calcolare il pH di una soluzione ottenuta sciogliendo 0.05 moli di acetato di sodio in 0.25 L di acqua Concentrazione molare di CH3COONa [CH3COONa] = 0.05moli / 0.25L = 0.2M 2. Costante di idrolisi CH3COONa  Na+ + CH3COO- CH3COO- + H2O CH3COOH + OH- Kh = 5.6 x 10-10 = [CH3COOH] [OH-] / [CH3COO-] 3. Concentrazioni iniziali = [Na+] = [CH3COO-] = 0.2M Concentrazioni all’equilibrio [OH-] = [CH3COOH] = x [CH3COO-] = 0.2 - x analisiQualitativaI-orioli(cap4)

analisiQualitativaI-orioli(cap4) 5.6 x 10-10 = (x) (x) / 0.2 – x  x2 / 0.2 x = 1.06 x 10-5 All’equilibrio [OH-] = 1.06 x 10-5 [CH3COOH] = 1.06 x 10-5 [CH3COO-] = 0.2 - 1.06 x 10-5  0.2 1 x 10-14 = [H+] [OH-] = [H+] (1.06 x 10-5) [H+] = 1 x 10-14 / 1.06 x 10-5 = 0.94 x 10-9 pH = -log [H+] = -log (9.4 x 10-10) = - (0.97-10) = 9.03 analisiQualitativaI-orioli(cap4)

analisiQualitativaI-orioli(cap4) Sali di acidi forti e basi deboli NH4Cl  NH4+ + Cl- (NH3 e HCl) Cl- : non dà idrolisi, non influenza il pH della soluzione NH4+ : acido coniugata della base debole NH3 NH4+ + H2O  NH3 + H3O+ REAGISCE CON L’ACQUA  Lo ione ammonio influenza il pH della soluzione (H3O+),quindi pH < 7 (SOLUZIONE ACIDA) analisiQualitativaI-orioli(cap4)

analisiQualitativaI-orioli(cap4) NH4+ + H2O  NH3 + H3O+  KH = [NH3][H3O+] [OH-] / [NH4+] [OH-] KH = Kw / Kb analisiQualitativaI-orioli(cap4)

analisiQualitativaI-orioli(cap4) Sali di acidi deboli e basi deboli NH4CN  NH4+ + CN- (NH3 e HCN) Sia il catione che l’anione hanno la tendenza ad idrolizzare, ma l’effetto che il sale ha sul pH dipende dalla capacità del catione di generare H+ rispetto a quella dell’anione di generare OH- Considerare caso per caso analisiQualitativaI-orioli(cap4)

analisiQualitativaI-orioli(cap4) [1] NH4+ + H2O  NH3 + H3O+ Kb(NH3)= 1 x 10-5 [2] CN- + H2O  HCN + OH- Ka(HCN)= 1 x 10-10 K[1] = Kw / Kb(NH3) = 1 x 10-9 K[2] = Kw / Ka(HCN) = 1 x 10-4 DATO CHE K[2] >>> K[1] Soluzione basica analisiQualitativaI-orioli(cap4)

analisiQualitativaI-orioli(cap4) CH3COONH4  NH4+ + CH3COO- (NH3 e CH3COOH) [1] NH4+ + H2O  NH3 + H3O+ Kb(NH3)= 1 x 10-5 [2] CH3COO- + H2O  CH3COOH + OH- Ka(CH3COOH)= 1 x 10-5 K[1] = Kw / Kb(NH3) = 1 x 10-9 K[2] = Kw / Ka(CH3COOH) = 1 x 10-9 DATO CHE K[2] = K[1] Soluzione neutra analisiQualitativaI-orioli(cap4)

analisiQualitativaI-orioli(cap4) In termini generali: Sali di ACIDI FORTI E BASI FORTI soluzioni neutre (NaCl, KCl, KNO3, BaI2) Sali di ACIDI DEBOLI E BASI FORTI soluzioni basiche (Na2CO3, NaHCO3, CH3COONa) Sali di ACIDI FORTI E BASI DEBOLI soluzioni acide (NH4Cl, NH4NO3, NH4Br) Sali di ACIDI DEBOLI E BASI DEBOLI il pH dipende dalla forza relativa dell’acido e della base (NH4CN, NH4NO2, CH3COONH4) analisiQualitativaI-orioli(cap4)

analisiQualitativaI-orioli(cap4) SOSTANZA INORGANICA (F.U.) (H2O, ) SOLUBILE INSOLUBILE pH neutro: sali di acidi e basi forti (NaCl, KCl, KNO3) MISURA DEL pH pH acido: sali di acidi forti e basi deboli (NH4Cl, NH4NO3) pH basico: sali di acidi deboli e basi forti (Na2CO3, NaHCO3, CH3COONa) pH neutro acido o basico: sali di acidi deboli e basi deboli (CH3COONH4 o, NH4CN, NH4NO2) analisiQualitativaI-orioli(cap4)