Olimpiadi di Chimica

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Adelmo Corradi
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1 Olimpiadi di Chimica Acqua Oro Zucchero

2 Acidi e basi

3 Una soluzione è una miscela omogenea di 2 o più sostanze Il soluto è(sono) la(le) sostanza(e) presente(i) in minore quantità Il solvente è la sostanza presente in maggiore quantità Soluzione Solvente Soluto Bibite (l) H 2 O Zucchero, CO 2 Aria (g) Lega leggera per saldatura (s) N 2 Pb O 2, Ar, CH 4 Sn

Un elettrolita è una sostanza che, quando

4 Un elettrolita è una sostanza che, quando sciolta in acqua, dà luogo ad una soluzione che può condurre elettricità. Un non elettrolita è una sostanza che, quando sciolta, produce una soluzione che non conduce elettricità. non elettrolita elettrolita debole elettrolita forte

5 Chi conduce l elettricità in soluzione? Cationi (+) e Anioni (-) Elettrolita forte 100% dissociazione NaCl (s) H 2 O Na + (aq) + Cl - (aq) Elettrolita debole non completamente dissociato CH 3 COOH CH 3 COO - (aq) + H + (aq)

6 Acidi Hanno un sapore agro. L aceto deve il suo sapore all acido acetico.gli agrumi contengono acido citrico. Provocano il cambio di colore nei coloranti vegetali. Reagiscono con alcuni metalli per produrre idrogeno gassoso. 2HCl (aq) + Mg (s) MgCl 2 (aq) + H 2 (g) Reagiscono con carbonati e bicarbonati per produrre diossido di carbonio gassoso 2HCl (aq) + CaCO 3 (s) CaCl 2 (aq) + CO 2 (g) + H 2 O (l) Le soluzioni acquose di acidi conducono l elettricità.

7 Basi Hanno un sapore amaro. Sono lisciviose. Molti saponi contengono basi. Provocano il cambio di colore nei coloranti vegetali. Le soluzioni acquose di basi conducono l elettricità.

8 Un acido di Arrhenius è una sostanza che in acqua produce ioni H + (H 3 O + ) Una base di Arrhenius è una sostanza che in acqua produce ioni OH -

9 Ione Idronio, protone idratato, H 3 O +

10 Un acido di Brønsted è un donatore di protoni Una base di Brønsted è un accettore di protoni base acido acido base Un acido di Brønsted deve contenere almeno un protone ionizzabile!

11 Acidi monoprotici HCl H + + Cl - HNO 3 H + + NO - 3 CH 3 COOH H + + CH 3 COO - Acidi diprotici H 2 SO 4 H + + HSO 4 - Elettrolita forte, acido forte Elettrolita forte, acido forte Elettrolita debole, acdo debole Elettrolita forte, acido forte HSO 4 - H + + SO 4 2- Elettrolita debole, acido debole Acidi triprotici H 3 PO 4 H + + H 2 PO 4 - H 2 PO - 4 H + + HPO 2-4 HPO 2-4 H + + PO 3-4 Elettrolita debole, acido debole Elettrolita debole, acido debole Elettrolita debole, acido debole

12 Identificare le seguenti specie come acidi di Brønsted, basi, o entrambi. (a) HI, (b) CH 3 COO -, (c) H 2 PO 4 - HI (aq) H + (aq) + I - (aq) Acido di Brønsted CH 3 COO - (aq) + H + (aq) CH 3 COOH (aq) Base di Brønsted H 2 PO 4 - (aq) H + (aq) + HPO 4 2- (aq) Acido di Brønsted H 2 PO 4 - (aq) + H + (aq) H 3 PO 4 (aq) Base di Brønsted

13 Il Prodotto Ionico dell Acqua H 2 O (l) H + (aq) + OH - (aq) K c = [H+ ][OH - ] [H 2 O] [H 2 O] = costante K c [H 2 O] = K w = [H + ][OH - ] La costante del prodotto-ionico (K w ) è il prodotto delle concentrazioni molari degli ioni H + e OH - ad una determinata temperatura. La soluzione è A 25 0 C K w = [H + ][OH - ] = 1.0 x [H + ] = [OH - ] [H + ] > [OH - ] [H + ] < [OH - ] neutra acida basica

14 Qual è la concentrazione degli ioni OH - in una soluzione di HCl la cui concentrazione di ioni idrogeno sia 1.3 M? K w = [H + ][OH - ] = 1.0 x [H + ] = 1.3 M [OH - ] = K w [H + ] 1 x = = 7.7 x M 1.3

15 ph Una Misura dell Acidità ph = -log [H + ] La soluzione è At 25 0 C neutra [H + ] = [OH - ] [H + ] = 1 x 10-7 ph = 7 acida [H + ] > [OH - ] [H + ] > 1 x 10-7 ph < 7 basica [H + ] < [OH - ] [H + ] < 1 x 10-7 ph > 7 ph [H + ]

16 poh = -log [OH - ] [H + ][OH - ] = K w = 1.0 x log [H + ] log [OH - ] = ph + poh =

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