-IDROLISI SALINA- composti ionici = elettroliti forti sono completamente dissociati in cationi e anioni
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- Beata Valentini
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1 SALI: composti ionici = elettroliti forti sono completamente dissociati in cationi e anioni Alcuni sali alterano il ph quando vengono sciolti in acqua. Ciò è dovuto al verificarsi dell idrolisi salina, ovvero la reazione tra gli ioni che compongono il sale e l H 2 O (il sale «rompe» l acqua). Come capire se uno specifico sale dà idrolisi oppure no? 1) Dissociare il sale in cationi e anioni 2) Valutare se gli ioni tendono a reagire con l H 2 O AB A + + B - A + + H 2 O AOH + H +?? B - + H 2 O HB + OH -
2 Perché un anione dovrebbe reagire con l acqua? Un anione (-) tende a reagire con l H 2 O soltanto se è il coniugato di un acido debole perché sarà a sua volta una base debole CH 3 COOH + H 2 O acido [ ][ B - ] = H 3 [ HB] K B CH 3 COO - + H 3 base Coniugata BH OH B - Le KA degli acidi deboli sono tabulate, ma non le KB (=Ki) delle basi coniugate (=anioni), per questo dovete essere in grado di ricavare la Ki dalla KA. K B = K w
3 Perché un catione dovrebbe reagire con l acqua? Analogamente all anione un catione (+) tende a reagire con l H 2 O soltanto se è il coniugato di una base debole perché sarà a sua volta un acido debole K B NH 3 + H 2 O base BH OH B - NH 4+ + OH - acido Coniugato [ ][ B - ] = H 3 [ HB] Le KB delle basi deboli sono tabulate, ma non le KA (=Ki) degli acidi coniugati (=cationi), per questo dovete essere in grado di ricavare la Ki dalla KB. = K w K B
4 1) SALE FORMATO DA IONI DERIVATI DA UN ACIDO FORTE E DA UNA BASE FORTE NaCl Na + + Cl - X Na + + H 2 O NaOH + H + X Cl - + H 2 O HCl + OH - NaOH è una base forte Na + non lega ioni OH - HCl è un acido forte Cl - non lega ioni H + Catione e anione non alterano il ph ph = 7
5 2) SALE FORMATO DA IONI DERIVATI DA UN ACIDO DEBOLE E DA UNA BASE FORTE CH 3 COONa CH 3 COO - + Na + Na + + H 2 O NaOH + H + CH 3 COO - + H 2 O CH 3 COOH + OH - Base coniugata acido ph>7 [ ] OH - [ ] [ ] = CH COOH 3 CH 3 COO - [ OH - ] = K W H 3 [ ] = Ci conviene riarrangiare la Ki in funzione della Ka perché le Ka sono tabulate [ CH 3 COOH]K W CH 3 COO - [ ][ H 3 ]
6 2) SALE FORMATO DA IONI DERIVATI DA UN ACIDO DEBOLE E DA UNA BASE FORTE = [ CH 3 COOH]K W CH 3 COO - [ ][ H 3 ] => = K W Assumendo che: [CH 3 COO - ] = C s (il sale è completamente dissociato) [CH 3 COOH] = [OH - ] (dall equilibrio d idrolisi) CH 3 COO - + H 2 O CH 3 COOH + OH - Cs - - -x +x +x Cs - x x x [ = OH- ] 2 [ OH - ] = = K W
7 = NH 3 3) SALE FORMATO DA IONI DERIVATI DA UN ACIDO FORTE E DA UNA BASE DEBOLE NH 4 Cl NH 4+ + Cl - [ ] H 3 [ ] [ + NH ] 4 Analogamente al punto 2): Cl - + H 2 O HCl + OH - base ph<7 NH 4+ + H 2 O NH 3 + H 3 Acido coniugato = K W [ H K 3 ] = = K W B K B
8 4) ALE FORMATO DA IONI DERIVATI DA UN ACIDO DEBOLE E DA UNA BASE DEBOLE CH 3 COONH 4 CH 3 COO - + NH + 4 K CH 3 COO - i + H 2 O CH 3 COOH + OH - NH 4+ + H 2 O NH 3 + H 3 1. = ph=7, = K B 2. Ki > Ki ph>7, < K B 3. K < K ph<7, > K B
9 ESERCIZIO 1 Calcolare la concentrazione di HCN ed il ph di una soluzione 0.2M di KCN ( = M) [ph=11.35] KCN K + + CN - sale di acido debole + base forte CN - + H 2 O HCN + OH - [ OH - ] = = K W -considerando che [OH - ]=[HCN], perché si formano tanti ioni OH - quante molecole di HCN e trascurando gli ioni OH- provenienti dalla dissociazione di H 2 O -considerando che [CN - ]=Cs, perché il sale è completamente dissociato [ OH - ] = poh = -log OH = M [ ] = 2.65 Þ ph =11.35
10 ESERCIZIO 2 Una soluzione acquosa di NH 4 Cl ha ph=5. Calcolare la concentrazione molare di NH 4 Cl sapendo che K B = M [NH 4 Cl]=0.18M NH 4 Cl NH 4+ + Cl - sale di acido forte + base debole NH 4+ + H 2 O NH 3 + H 3 [ H 3 ] = = K W K B [ H 3 ] =10-5 M = K W K B = M M = M [ = H 3 ] 2 = ( 10-5 ) 2 = 0.18M
11 ESERCIZIO 3 La dell acido cianidrico (HCN) è M. Calcolare la molarità di HCN, la concentrazione idrogenionica in una sua soluzione in cui risulta dissociato allo 0.01%, ed il ph della soluzione. [HCN]=0.04M ph=5.4 %di dissociazione = 100 =%diss/100=10-4 = 2 = a = = M ( 10-4 ) 2 HCN + H 2 O CN - + H 3 (1- )C C C [H 3 ]= C= = M [ H 3 ] = = = M ph = 5.4
12 ESERCIZIO 4 Calcolare la costante di dissociazione di un acido debole sapendo che è dissociato allo 0.1% e che il ph della sua soluzione è 5. K=10^-8 [H 3 ]=10-5 M HA A - + H + [ ] = H+ a a = =10-3 = =10-2 M Eq: (1- )C C C [ ] 2 ( ) 2 [ H 3 ] = Þ = H 3 O+ = 10-5 =10-8 M 10-2
13 ESERCIZIO 5 La costante di dissociazione di NH 3 è a 25 C. Calcolare la molarità di NH 3 e la concentrazione di ioni OH - di una soluzione in cui NH 3 è dissociata all 1.3%. [NH3=0.106M] [OH-]=1.4x10^-3 =1.3/100= C = K B = 2 a ( ) 2 = 0.106M [ OH - ] = ac = = M NH 3 + H 2 O NH 4+ + OH - C(1- ) C C
14 ESERCIZIO 6 Calcolare il grado di dissociazione dell acido formico ( = M) alla concentrazione di M. α=0.2 = a 2 a 2 = In realtà non si può semplificare!! L approssimazione è troppo brutale a = = =
15 ESERCIZIO 7 Qual è la concentrazione molare dell acetato di potassio in una soluzione acquosa di questo sale che presenta ph=8.6? ( dell acido acetico: M) 2.85x10^-2 M CH 3 COOK CH 3 COO - + K + CH 3 COO - + H 2 O CH 3 COOH + OH - poh= = 5.4 =>[OH-]= M [ OH - ] = K W = = Þ = M
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