reazione ottenuto

IDROLISI DEI SALI
Il fenomeno dell’idrolisi è un caso particolare del fenomeno
generale della solvolisi, nome con il quale si indica la
reazione di un soluto col solvente in cui è disciolto. Se il
solvente è l’acqua si chiama idrolisi.
In acqua gli equilibri idrolitici interessano le proprietà
acido-basiche degli ioni provenienti dalla dissociazione dei
sali
I sali derivanti da basi forti + acidi forti, quando sono
disciolti in acqua danno invariabilmente pH = 7.
NaCl  Na+ + ClMa che pH avrà una soluzione in cui è stato disciolto
un sale derivante da:
base debole +
acido forte
?
base forte +
acido debole
1.Sali provenienti dalla reazione di un acido forte con
una base debole (NH4Cl);
2.Sali provenienti dalla reazione di un acido debole con
una base forte (CH3COONa);
3.Sali provenienti dalla reazione di un acido debole con
una base debole (CH3COONH4);
4.Sali provenienti dalla reazione di un acido forte con
una base forte (NaCl);
NaNO2 0.1 M
NaNO2  Na+ + NO2cs
Kh
cs
cs




HNO
OH
11
2
 5 10 

NO 

2

OH 

- 2
Kh
cs
OH  
-


NO2- + H2O  HNO2 + OHI
cs
V
-x
Eq cs-x
cs  x
Kw
cs
Ka
cs – x  cs
perché x è trascurabile
5 10 11  0.1  5 10 12  2.24 10 6
pOH = 5.65 pH + pOH = 14
x
x
x2
 OH  K h  cs 
-
x
x
pH = 14 – 5.65 = 8.35
Ioni negativi derivati da acidi deboli (CH3COO-, CN-, NO2-,
HCO3-, etc), sono basi coniugate moderatamente forti
per cui reagendo con acqua, danno reazione di idrolisi
basica
CH3COO- + H2O ⇄
CH3COOH + OH-
Ki = Kw/ Ka
Idrolisi basica
Ioni positivi derivati da basi deboli (NH4+, etc), sono
acidi coniugati moderatamente forti, e reagendo con
acqua danno reazione di idrolisi acida
NH4++ H2O ⇄ NH3 + H3O+
[ NH 3 ] [ H 3O  ]
Ki 
[ NH 4 ]
Ki = Kw / Kb
Idrolisi acida
Sale che può essere formalmente ottenuto per
reazione di una base forte con un acido forte
(NaCl, KCl, NaNO3, etc)
Sale che può essere formalmente ottenuto per
reazione di una base forte con un acido debole
(CH3COONa, KCN, etc)
Sale che può essere formalmente ottenuto per
reazione di una base debole con un acido forte
(NH4Cl, NH4NO3, AlCl3, FeCl3, etc.)
Sale che può essere formalmente ottenuto per
reazione di una base debole con un acido debole
(CH3COONH4, NH4CN, etc)
pH = 7
pH > 7
pH < 7
Se Ka=Kb pH = 7
Ka > Kb pH < 7
Ka < Kb pH > 7
Problema
Effetto di un acido sulla solubilità di un sale poco solubile:
AgCl
AgCl (s)
Ag+ + Cl-
Lo ione Cl- base coniugata di un acido forte non
reagisce con H3O+ e non si allontana dal sistema.
Quindi l’aggiunta di un acido non influenza la solubilità
di AgCl
CaCO3
CaCO3 (s)
Ca2+ + CO32-
Lo ione carbonato CO32- è la base coniugata di un acido
debole (HCO3-), e quindi reagisce con H3O+ secondo la
reazione
CO32- + H3O+
HCO3- + H3O+
HCO3- + H2O
H2CO3 + H2O  2H2O + CO2(g) 
Il diossido di carbonio che si sviluppa essendo un gas sfugge
al sistema è l’effetto complessivo è lo spostamento
progressivo dell’equilibrio verso destra con la conseguente
dissoluzione completa del carbonato di calcio
Riepilogo:
Acido debole: [H3O ]  Ka ca
Base debole: [OH ]  Kbcb
Idrolisi acida:
Kw
[H3O ] 
cs
Kb
Idrolisi basica:

Kw
[OH ] 
cs
Ka

Problemi
Calcolare il pH di una soluzione 0,85 M di CH3COONa
sapendo che la costante di dissociazione dell’acido
acetico è Ka = 1,76 · 10-5.
Calcolare il pH di una soluzione 2,42 · 10-1 M di cloruro di
ammonio (NH4Cl). La costante dissociazione di NH3 è Kb =
1,79 · 10-5.
Calcolare quale concentrazione deve avere una soluzione
di NH4Cl perché il suo pH sia 4,682. Kb = 1,79 · 10-5.
Le soluzioni tampone
Se in una soluzione acquosa sono presenti un acido
ed una base coniugati (CH3COOH e CH3COO-; NH4+
e NH3, etc.) si ha una soluzione tampone quando
il rapporto fra le concentrazioni stechiometriche
dell’acido e della base è compreso tra 0.1 e 10
Le soluzioni tampone hanno la caratteristica che il
pH tende a rimanere costante per piccole aggiunte
di acidi e basi forti
Alcuni sistemi tampone
Coppia HA/A-
Ka
Intervallo di pH
CH3COOH/CH3COO-
1.8 x 10-5
3.75-5.75
H2CO3/HCO3-
4.3 x 10-7
5.37-7.37
H2S/HS-
9.1 x 10-8
6.04-8.04
H2PO4-/HPO42-
6.2 x 10-8
6.21-8.21
NH4+/NH3
5.6 x 10-10
8.25-10.25
Soluzioni tampone
HA  H+ + A-
BOH  B+ + OH-
Ka
Ca
Cb
NaA → Na+ + A-
BCl → B+ + Cl-
Cs
Cs
Cs
Cs

H  A 


Ka
-
e
HA e
e
Cs
Cs
HAe  ca  H

 c
A   c  A   c

-
e
s
se ca/cs=1
pH  pK a
Kb
s

H c


a
Ka
s
ca
limitato: ca/cs= 10
ca/cs= 0.1
pH  pK a  1