Sono acidi e basi forti quegli acidi e basi che in acqua si sciolgono completamente.
Se invece si sciolgono solo parzialmente sono deboli.
Una base forte
Quanto scritto per l’ac.forte vale anche per la base forte.
L’idrossido di sodio NaOH si scioglie completamente in acqua:
alla fine della reazione non c’è più traccia dell’idrossido di sodio, ma abbiamo ioni Na+ e OH-.
Calcola il pH di una mole di idrossido di sodio in una soluzione acquosa di 1 litro
Se in un litro di acqua aggiungiamo 1 mole di idrossido di sodio cioè 40 (23+16+1) grammi, qual’è il pOH ?
pOH = -log (1) = 0
quindi il pH = 14 – pOH = 14 – 0 = 14
il pOH di 0,0001 mole in un litro
Se in un litro di acqua aggiungiamo 0,0001 mole di idrossido di sodio cioè 0,0040 (23+16+1) grammi qual’è il pOH ?
pOH = -log (0,0001) = 4
quindi il pH = 14 – pOH = 14 – 4 = 10
Dopo aver studiato gli acidi e basi forti semplici, vediamo i poliprotici:
Acidi e basi forti poliprotici
Acidi e basi forti poliprotici sono quegli acidi e basi che dalla stessa molecola dissociano più di un idrogeno o gruppo OH.
Pensiamo all’acido solforico H2SO4 e alla calce spenta o idrossido di calcio Ca(OH)2.
L’acido solforico è un acido forte diprotico in acqua si discioglie completamente in 2 ioni H+ e uno ione solfato SO4-.
Cosi l’idrossido di calcio Ca(OH)2 che libera 2 OH-.
il pH di una mole di acido diprotico in un litro d’acqua
L’ac.solforico è un acido forte diprotico, ogni molecola cede due ioni di idrogeno:
1 mole x 2 idrogeni ceduti (diprotico) = 2 moli di H+
Se in un litro di acqua aggiungiamo 1 mole di acido solforico H2SO4 cioè 98 grammi (2+32+16*4) qual’è il pH ?
pH = -log [2] = -0,3 addirittura negativo
il pH di mezza mole di acido diprotico in un litro d’acqua
Aggiungiamo 1/2 mole in litro d’acqua: 0,5 moli x 2 diprotico = 1 mole di H+
pH = -log [1] = 0
quindi il pOH = 14 pH = 14 – 0 = 14
il pH di 0,1 mole di acido diprotico in un litro d’acqua
Aggiungiamo 0,1 moli in un litro: 0,1 mole x 2 diprotico = 0,2 moli di H+
pH = -log [0,2] = 0,69
pOH = 14 pH = 14 – 0,69 = 13,31
ecc.
il pH di 1 mole di base diprotica in un litro d’acqua
L’idrossido di calcio in acqua libera completamente uno ione Ca++ e due ioni ossidrili OH-:
Una mole di idrossido di calcio Ca(OH)2 pesa 40 + 17 x 2 = 74 grammi
1 mole x 2 idrossidi ceduti (diprotico) = 2 moli di OH-
Aggiungiamo 7,4 grammi di calce spenta, cioè 0,1 moli in litro d’acqua, ma è diprotica: 0,1 mole x 2 diprotico = 0,2 moli di OH-
pOH = -log [0,2] = 0,69, quindi il pH = 14 pH = 14 – 0,69 = 13,31
Infine ci sono acidi e basi che dissociano solo parzialmente:
Acidi e basi deboli
Gli acidi e basi deboli dissociano parzialmente, per cui oltre alla concentrazione molare bisogna conoscere la costante di dissociazione acida e basica: vedi allora acidi e basi deboli.