IDROLISI DEI SALI
Luglio 16, 2024IDROLISI DEI SALI
Nelle lezioni precedenti abbiamo considerato gli acidi e le basi sia forti che deboli ed abbiamo calcolato il PH delle loro soluzioni. Ma, cosa succede se facciamo reagire un acido con una base? La risposta è semplice: si forma sempre un sale ed acqua. Se infatti facciamo reagire HCl con NaOH si ha la reazione tra un ACIDO FORTE + BASE FORTE: HCl + NaOH —– > NaCl + H₂O
si è formato il sale cloruro di sodio e acqua.
Fecendo reagire acido acetico CH₃COOH ed idrossido di sodio abbiamo una reazione tra un ACIDO DEBOLE ED UNA BASE FORTE
CH₃COOH + NaOH < ―― > CH₃COONa + H₂O
Si è formato il sale acetato di sodio ed acqua.
Se consideriamo la reazione HCl+ NH₄OH avremo una reazione tra un ACIDO FORTE ED UNA BASE DEBOLE
HCl+ NH₄OH ——-> NH₄Cl + H₂O
si è formato il sale cloruro di ammonio ed acqua.
Ciò stabilito, ci chiediamo quale sarà il PH delle soluzioni in cui poniamo
IL SALE DI UN ACIDO FORTE CON UNA BASE FORTE
IL SALE DI UN ACIDO DEBOLE CON UNA BASE FORTE
IL SALE DI UN ACIDO FORTE CON UNA BASE DEBOLE
IL SALE DI UN ACIDO DEBOLE CON UNA BASE EBOLE
Esaminiamole una per una:
ACIDO FORTE CON UNA BASE FORTE
HCl + NaOH —–>NaCl + H₂O
ESSENDO IL SALE NaCl COMPLETAMENTE DISSOCIATO IN SOLUZIONE
NON PUÒ MODIFICARE IL PH DELLA SOLUZIONE IN CUI SI TROVA perché NON MODIFICA né [H+] né [OH-] della soluzione.
Nota: quando I CATIONI Na+ K+ Rb+ Cs+ Mg2+ Ca2+ Sr2+ Ba2+ si uniscono agli anioni Cl- Br- I-, ClO4- BrO4- ClO3- NO3- FORMANO SALI NEUTRI CHE NON INFLUENZANO ILPH DELLE SOLUZIONI.
ACIDO DEBOLE CON UNA BASE FORTE
es. CH₃COOH + NaOH —— > CH₃COONa + H₂O
si è formato in questo caso l’ acetato di sodio che in questo caso reagirà con l’acqua dissociandosi
CH₃COONa—– >CH₃COO⁻ + Na⁺
CH₃COO⁻ reagisce con l’acqua formando:
CH₃COO⁻ + H₂O <==== > CH₃COOH + OH⁻
Quindi questo sale provoca una scissione (IDROLISI) dell’acqua causando un aumento di [OH-] per cui la soluzione risultante sarà basica.
Trattandosi di un equilibrio in soluzione, avremo
Kb = [CH₃COOH] [ OH⁻]/ [CH₃COO⁻] [H₂O]
Poiché [H₂O] si può ritenere costante allora
Kb = [CH₃COOH] [ OH⁻]/ [CH₃COO⁻]
Ricordiamo che [CH₃COO⁻] è la concentrazione analitica del sale che si indica con Cs.
Se moltiplichiamo numeratore e denominatore per [H⁺] avremo
Kb = [CH₃COOH] [ OH⁻] [H⁺] / [CH₃COO⁻][H⁺] cioè
Kb = [CH₃COOH]/ [CH₃COO⁻][H⁺] x [ OH⁻] [H⁺]
ma [CH₃COOH]/ [CH₃COO⁻][H⁺] =Ka [ OH⁻] [H⁺] = Kw
Pertanto la Kb si può riscrivere
Kb= Kw/Ka KaKb =Kw
PKa+PKb =14
Facciamo un esempio numerico
Calcolare la [Na+], [CH₃COO⁻], [H+] and [OH-] di una soluzione in cui sono sciolte 0.100moli /litro di CH₃COONa . (Ka = 1.8x 10 ⁻⁵)
Soluzione
La reazione dell’acetato in acqua è : CH₃COO⁻ + H₂O —– > CH₃COOH + OH⁻
Se inizialmente vi sono 0,1 moli /l , dopo l’idrolisi si saranno formate x moli/l di CH₃COOH ed x moli/l di OH⁻ Cioè CH₃COO⁻ + H₂O —– > CH₃COOH + OH⁻ Cs- x x x
Kb = Kw/Ka = 10⁻¹⁴ / 1.8x 10 ⁻⁵ = X² / Cs – X = X² / (0,1 – X)
Kb = 5,6 x 10 ⁻¹⁰ = X² / (0,1 – x)
Kb x (0,1 – X) = X²
0,1Kb – KbX = X² da cui
X² + Kb X -0,1Kb =0
che risolta fornisce il valore
X = = 7,5 x 10⁻⁶ moli /l
Possiamo approssimare la formula se x è trascurabile rispetto a Cs allora
[OH-]² / Cs = Kb da cui
[OH-] =√Kb x Cs
[OH-]=√ 5,6 x 10 ⁻¹⁰ x 0,1= 7,5 x 10⁻⁶ moli /l
ricordando che nella reazione di idrolisi si formano quantità uguali di CH₃COOH ed [OH-] si ha :
[OH-] = [CH₃COOH] = 7,5 x 10⁻⁶ moli /l
poiché[ Na+] non si modifica nel corso dell’idrolisi allora
mentre [CH₃COO⁻]= Cs –x
[CH₃COO⁻]= 0,1 – 7,5 x 10⁻⁶ = 0,1
POH = -log [OH-] = -log 7,5x 10⁻⁶ = 6 – 0,87 = 5,12
Se POH= 5,12 PH=14-POH = 14 – 5,12 = 8,88
[H+]= 10⁻⁸′⁸ = colog 0,2 10⁻⁹ = 1,3 x 10⁻⁹moli /l
Cationi Na+ K+ Rb+ Cs+ Mg2+ Ca2+ Sr2+ Ba2+ Anioni Cl- Br- I-, ClO4- BrO4- ClO3- NO3-
quando reagiscono in modo completo formano Sali neutri
