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1 © Paolo Pistarà © Istituto Italiano Edizioni Atlas CAPITOLO 19 1 Indice 1.Idrolisi dei saliIdrolisi dei sali 2.Soluzioni tamponeSoluzioni tampone 3.Reazioni di neutralizzazioneReazioni di neutralizzazione 4.Indicatori acido-baseIndicatori acido-base 5.La titolazione acido-baseLa titolazione acido-base Mappa concettuale: Le reazioni tra acidi e basi

2 © Paolo Pistarà © Istituto Italiano Edizioni Atlas 2 CAPITOLO 19. LE REAZIONI TRA ACIDI E BASI 1 La reazione che si verifica tra gli ioni in soluzione e le molecole di acqua prende il nome di idrolisi. Idrolisi dei sali Questo comportamento è dovuto al fatto che uno degli ioni che deriva dal sale può scambiare un protone con l’acqua secondo la teoria di Brönsted e Lowry. Le soluzioni dei sali nell’acqua danno reazione acida, basica o neutra come evidenzia la colorazione assunta da poche gocce di indicatore universale. ACIDANEUTRABASICA NH 4 ClNaClCH 3 COONa

3 © Paolo Pistarà © Istituto Italiano Edizioni Atlas 3 1 Na + + H 2 O  nessuna reazione Idrolisi dei sali CAPITOLO 19. LE REAZIONI TRA ACIDI E BASI  Sali che danno soluzioni neutre (assenza di idrolisi): il pH della soluzione è 7 Cl − + H 2 O  nessuna reazione Tutti gli ioni che derivano da un acido forte o da una base forte non reagiscono con H 2 O per cui il pH della soluzione è 7.

4 © Paolo Pistarà © Istituto Italiano Edizioni Atlas 4 1 Cl − + H 2 O  nessuna reazione Idrolisi dei sali CAPITOLO 19. LE REAZIONI TRA ACIDI E BASI  Il cloruro di ammonio, NH 4 Cl, dà soluzione acida: il pH della soluzione scende sotto 7 perché si forma H 3 O + NH 4 + + H 2 O NH 3 + H 3 O +  L’aceto di sodio, CH 3 COONa, dà un pH basico: il pH della soluzione sale sopra 7 perché si forma OH − Na + + H 2 O  nessuna reazione CH 3 COO − + H 2 O CH 3 COOH + OH −

5 © Paolo Pistarà © Istituto Italiano Edizioni Atlas Una soluzione che limita le variazioni di pH in un campo molto ristretto, quando ad essa si aggiungono quantità limitate di acidi o di basi, è detta soluzione tampone. 5 2 Soluzioni tampone CAPITOLO 19. LE REAZIONI TRA ACIDI E BASI Poche gocce di HCl (A) e di NaOH (B) in acqua distillata determinano forti variazioni di pH e l’indicatore blu di bromotimolo assume due colorazioni differenti. AB A’A’B’B’ Nelle soluzioni tamponate il pH non subisce variazioni, per cui il colore dell’indicatore non varia.

6 © Paolo Pistarà © Istituto Italiano Edizioni Atlas Il calcolo di H + di un tampone acido è dato dalla relazione: 6 2 Soluzioni tampone CAPITOLO 19. LE REAZIONI TRA ACIDI E BASI  Acido  [H + ] = K a  Sale  dove K a è la costante di acidità. Il calcolo di OH − in un tampone basico è dato dalla relazione:  Base  [OH − ] = K b  Sale  dove K b è la costante di basicità.

7 © Paolo Pistarà © Istituto Italiano Edizioni Atlas Le proprietà di un acido vengono annullate da una sostanza di natura opposta, una base. 7 3 Reazioni di neutralizzazione a. Le reazioni di acidi con idrossidi acido + idrossido  sale + acqua Un acido può essere neutralizzato da un idrossido per dare un sale e acqua. CAPITOLO 19. LE REAZIONI TRA ACIDI E BASI H + (aq) + OH − (aq)  H 2 O (ℓ) L’equazione ionica netta si presenta nella forma:

8 © Paolo Pistarà © Istituto Italiano Edizioni Atlas 8 3 Reazioni di neutralizzazione CAPITOLO 19. LE REAZIONI TRA ACIDI E BASI RAPPRESENTAZIONE DI UNA REAZIONE DI NEUTRALLIZZAZIONE. La base NaOH e l’acido HCl in soluzione sono presenti come ioni. Quando le soluzioni vengono mescolate, gli ioni Na + e Cl − non subiscono variazione, mentre gli ioni H + e OH − reagiscono per formare altra acqua.

9 © Paolo Pistarà © Istituto Italiano Edizioni Atlas 9 3 Reazioni di neutralizzazione b. Le reazioni di acidi con ossidi metallici insolubili acido + ossido metallico  sale + acqua Un acido neutralizzato da un ossido metallico insolubile dà un sale più acqua. CAPITOLO 19. LE REAZIONI TRA ACIDI E BASI c. La reazione di un antiacido con un acido acido + carbonato  sale + acqua + diossido di carbonio Oltre alla formazione di un sale e acqua, si ha anche sviluppo di diossido di carbonio.

10 © Paolo Pistarà © Istituto Italiano Edizioni Atlas 10 4 Indicatori acido-base CAPITOLO 19. LE REAZIONI TRA ACIDI E BASI Un indicatore acido-base è una sostanza che varia di colore secondo il pH della soluzione a cui viene aggiunto. La variazione di colore (viraggio dell’indicatore) si verifica in un intervallo (campo di viraggio) di 2 unità di pH. pH e variazione di colore per alcuni comuni indicatori. Ciascun indicatore ha un campo di viraggio di circa due unità di viraggio.

11 © Paolo Pistarà © Istituto Italiano Edizioni Atlas 11 5 La titolazione acido-base La titolazione acido-base consente di conoscere la concentrazione di una sostanza acida o basica in soluzione mediante aggiunta di un reattivo di natura opposta di concentrazione nota. La titolazione acido-base è una reazione di neutralizzazione. CAPITOLO 19. LE REAZIONI TRA ACIDI E BASI Soluzione con una goccia in eccesso di NaOH. Soluzione di HCl in presenza di BBT. La condizione in cui un acido ha reagito completamente con una base è detta punto di equivalenza. L’indicatore svolge l’importante funzione di segnalare quando il punto di equivalenza è stato raggiunto.

12 © Paolo Pistarà © Istituto Italiano Edizioni Atlas 12 Mappa concettuale: Le reazioni tra acidi e basi CAPITOLO 19. LE REAZIONI TRA ACIDI E BASI LE REAZIONI ACIDO-BASE Soluzione tampone Una soluzione che resiste a variazioni nel pH quando piccole quantità di acido o di base sono aggiunte T ITOLAZIONE ACIDO - BASE Consente di conoscere la concentrazione di una sostanza acida o basica in soluzione mediante aggiunta di un reattivo di natura opposta di concentrazione nota. Al punto di equivalenza il pH varia rapidamente. neutralizzazione Reazioni tra un acido e una base. La reazione è esotermica. I DROLISI I sali disciolti in acqua possono dare soluzioni neutre, o acide oppure basiche I NDICATORE Una sostanza che segnala il punto di equivalenza di una titolazione cambiando colore