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Pillole Testbusters – Chimica: idrolisi salina

Cos’è l’idrolisi salina?

L’idrolisi salina è uno degli argomenti che più spesso ricorre in chimica ed è necessario averlo compreso al meglio per svolgere molti degli esercizi che si presentano.

Questo fenomeno consiste nella dissociazione in acqua di un sale, cioè la disgregazione in ioni del composto. Per riuscire a capire il meccanismo di idrolisi dei sali dobbiamo partire però dagli acidi e dalle basi che lo compongono.

Gli acidi e le basi, come i sali, in acqua si dissociano in ioni, alcuni composti si dissociano completamente (e sono quindi ritenuti forti) mentre altri si dissociano solo parzialmente (e sono quindi ritenuti deboli).
Facendo un breve esempio: immaginiamo un acido (o anche una base) come un composto costituito da due palline, una pallina arancione che rappresenta l’H+ (o gli OH-) e una pallina gialla che rappresenta lo ione del non metallo (o del metallo) che compone l’acido. Fuori dall’acqua le due palline sono unite ma se le immergiamo in acqua andranno incontro a dissociazione. Immaginiamo ora di mettere 10 coppie di palline arancione-giallo dentro l’acqua, avremo un acido (o una base) forte se tutte le 10 coppie si saranno disgregate, avremo un acido (o una base) debole se solo alcune delle coppie si saranno staccate.

Prima di proseguire ricordiamo poi che l’acidità o la basicità di una soluzione sono determinate dalla prevalenza rispettivamente di ioni H+ o ioni OH-, mentre le soluzioni neutre sono caratterizzate da una equivalenza di queste due componenti.

I sali sono composti costituiti da un metallo derivante da una base e da un non metallo derivante da un acido (ad esempio in NaCl abbiamo il metallo, cioè Na, che deriva dalla base NaOH e Cl che deriva da HCl); messi in acqua quindi, grazie alle parziali cariche dell’acqua, si andranno a dissociare in ioni, i quali contribuiranno a determinare il pH della soluzione proprio come facevano quelli liberati dagli acidi e dalle basi che formavano il sale. Pertanto, se avevamo un sale costituito da una base forte e da un acido debole, la componente forte, dissociandosi maggiormente, prevarrà su quella debole e viceversa.

Se invece il sale è formato da acido e base entrambi forti, poiché si dissoceranno completamente tutti e due, si neutralizzeranno e la soluzione sarà quindi neutra. Infatti, possiamo immaginare la determinazione del pH come una lotta tra l’acido e la base che compongono il sale. Facciamo finta di mettere in soluzione, anziché il sale, l’acido e la base che lo compongono: abbiamo visto che rilasceranno degli ioni OH- e degli ioni H+. In particolare, immaginiamo di mettere 10 molecole di acido e 10 molecole di base, se entrambe sono forti si dissoceranno completamente e avremo aggiunto alla soluzione 10 ioni H+ e 10 ioni OH- che quindi si neutralizzeranno. Se la base è forte e l’acido è debole vuol dire che avremo 10 ioni OH- ma meno ioni H+ (infatti non si dissocia completamente), quindi prevarranno gli OH- e la soluzione sarà basica. Viceversa, se l’acido è forte e la base debole, avremo 10 H+ ma meno OH- per cui prevarrà la componente acida.

Come capire se un sale renderà una soluzione basica, acida o neutra?

Nella dissociazione del sale, le cariche positive e negative derivanti rispettivamente dalla base e dall’acido, partecipano alla determinazione del pH allo stesso modo. Sappiamo infatti che l’acqua va incontro a idrolisi spontanea e che quindi avremo in soluzione molecole di H2O, molecole di OH- e molecole di H+. Le molecole di OH- e di H+ normalmente si bilanciano e per questo abbiamo una soluzione neutra. Quando mettiamo il sale questo si scompone in ioni, se l’acido e la base sono forti le loro componenti non interagiscono con le componenti dell’acqua, se l’acido che forma il sale è debole, alcuni degli ioni non metallo negativi tenderanno a reagire con gli H+ dell’acqua e formare la molecola di acido (che quindi NON partecipa a determinare il pH), allo stesso modo, se abbiamo una base debole, gli ioni metallo positivi, tenderanno a reagire con gli OH- dell’acqua e formare molecole di base che non partecipano nel determinare il pH. Per avere una soluzione neutra è quindi necessario che la quantità di ioni positivi sia pari alla quantità di ioni negativi e questo non avviene se uno dei due composti deriva da basi o acidi deboli, in quanto non si dissociano completamente.

Al fine di riuscire a calcolare se la soluzione sarà acida, basica o neutra dovremo quindi saper riconoscere gli acidi e le basi forti da quelle deboli. A questo scopo vi suggerisco di impararvi al meglio il grafico a lato ponendo principale attenzione ai composti che più frequentemente si riscontrano negli esercizi (è inutile saperli tutti a memoria, se poi riuscite a ricordarli senza fatica, tanto meglio). Per quanto riguarda gli acidi però, vi lasciamo con qualche trucchetto: ricordatevi che gli idracidi (formati da H + alogeno) aumentano di forza andando verso il basso lungo la tavola periodica e gli acidi ossigenati sono forti se la differenza tra il numero di atomi di ossigeno e quello di idrogeno è maggiore di 2, altrimenti l’acido sarà debole.

ESERCIZIO 1

Se aggiungiamo ad una soluzione acquosa, quantità rilevanti di KBr otterremo una soluzione:

  1. Basica, perché HBr è una base forte
  2. Basica, perché KOH è una base forte
  3. Acida, perché KOH è un acido forte
  4. Acida, perché HBr è un acido forte
  5. Neutra

La risposta corretta è la E: K deriva da KOH che è una base forte, Br deriva da HBr che è un acido forte, per cui, in qualsiasi quantità li mettiamo il pH dell’acqua non varia.

ESERCIZIO 2

Se aggiungiamo a 100 ml di una soluzione leggermente basica (poco più di 7) grandi quantità di CH3COONa il pH finale della soluzione sarà:

  1. Uguale a prima
  2. Più acido, perchè CH3COOH è un acido forte
  3. Più acido, perché anche se CH3COOH è debole è pur sempre un acido
  4. Più basico
  5. Neutro

La risposta corretta è la D: il sale CH3COONa è costituito da CH3COOH che è un acido debole e NaOH che è una base forte, il sale sarà quindi fortemente basico. Messo in ambiente LEGGERMENTE basico in GRANDI quantità, renderà sicuramente più basico l’ambiente. Avendo grandi quantità di sale, il pH sarebbe potuto rimanere uguale solo se la basicità del sale fosse stata equivalente a quella della soluzione ma NaOH è molto basico. La soluzione risultante sarebbe potuta essere più acida solo se la soluzione iniziale fosse stata molto più basica del sale o se il sale fosse stato neutro o acido. Inoltre le risposte B e C sono sbagliate per la spiegazione, CH3COOH è infatti un acido debole e il sale è basico quindi l’acido non concorre ad abbassare il pH.

Scritto da |2018-12-10T18:48:30+00:005 dicembre, 2018|Pillole Testbusters|0 Commenti

Autore:

Chiara Caruso
Nata in quel di Milano nel 1997, da piccola sognavo di fare la Principessa ma non so come mi sono ritrovata a studiare Medicina a UniMI. Amo stare all'aria aperta, dormire fino a tardi e guardare serie TV anzichè studiare. Mangiatrice di cioccolato di mestiere e orgogliosa di far parte del team di Professioni Sanitarie.

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