Idrolisi basica
Idrolisi basica
Questo sito utilizza cookie, anche di terze parti. Se vuoi saperne di più leggi la nostra Cookie Policy. Scorrendo questa pagina o cliccando qualunque suo elemento acconsenti all’uso dei cookie.I testi seguenti sono di proprietà dei rispettivi autori che ringraziamo per l'opportunità che ci danno di far conoscere gratuitamente a studenti , docenti e agli utenti del web i loro testi per sole finalità illustrative didattiche e scientifiche.
Idrolisi basica
(sale derivato da base forte ed acido debole)
Si produce un'idrolisi basica quando viene sciolto in acqua un sale il cui anione deriva da un acido debole, mentre il catione metallico deriva da una base forte.
Prendiamo ad esempio l'ipoclorito di sodio NaClO, che deriva dall'acido ipocloroso HClO (acido debole con ka piccola) e dall'idrossido di sodio NaOH (base forte con kb elevata).
In soluzione acquosa l'ipoclorito è, come la maggior parte dei sali, completamente dissociato in ioni Na+ e ioni ClO-
NaClO Na+ + ClO-
E' necessario ora analizzare in che modo tali ioni interferiscano con l'equilibrio di dissociazione dell'acqua
H2O H+ + OH-
Ora, mentre lo ione Na+ non ha alcuna tendenza a riassociarsi con l'anione OH- per dare l'idrossido di sodio indissociato, poiché NaOH è una base forte ed il suo equilibrio di dissociazione è completamente spostato verso destra;
NaOH Na+ + OH-
l'anione ClO- presenta una grande tendenza a riassociarsi con gli ioni H+ prodotti dalla dissociazione dell'acqua per ridare l'acido ipocloroso, il cui equilibrio di dissociazione è invece fortemente spostato verso sinistra
HClO H+ + ClO-
Poiché dunque lo ione ipoclorito ruba ioni H+ all'equilibrio di dissociazione dell'acqua, quest'ultima, per il principio di Le Chatelier, sposta il suo equilibrio verso destra producendo altri ioni H+ e naturalmente altrettanti ioni OH-. Naturalmente all'equilibrio, poiché gli ioni H+ vengono assorbiti dall'acido ipocloroso che si riassocia, in soluzione rimarrà un eccesso di ioni OH-.
Per calcolare il pH di tali soluzioni sarebbe necessario considerare congiuntamente i due equilibri che interferiscono, quello dell'acqua e quello dell'acido debole, in modo da soddisfare contemporaneamente le relative equazioni di equilibrio.
Se indichiamo con
Y = la quantità di acqua che si dissocia liberando Y mol/l di ioni OH- e Y mol/l di ioni H+
X = la quantità di anione ipoclorito che si riassocia rubando X mol/l di ioni H+ per formare X mol/l di acido indissociato
M = concentrazione iniziale del sale = concentrazione iniziale dell'anione ipoclorito
Le due equazioni formano un sistema che richiede la soluzione di un'equazione di grado superiore al secondo.
Quando la concentrazione iniziale del sale è sufficientemente elevata, è possibile evitare di ricorrere alla soluzione esatta del problema, introducendo alcune semplificazioni nella trattazione.
Si ipotizza cioè che l'equilibrio dell'acido si sposti verso sinistra in misura pari allo spostamento verso destra dell'equilibrio dell'acqua. In altre parole per ogni molecola di acido che si forma dalla unione di un anione ClO- con un H+, una molecola d'acqua si dissoci per ridare lo ione H+ e uno ione OH-.
In questo modo si devono formare all'equilibrio tante molecole di HClO quanti ioni OH-.
In effetti ciò rappresenta solo una approssimazione in quanto in questo modo la concentrazione degli ioni H+ rimarrebbe inalterata, pari a 10-7, mentre la concentrazione degli ioni OH- crescerebbe ed il loro prodotto non soddisferebbe più la kw. In realtà parte degli ioni OH- si legano con gli ioni H+ in modo da soddisfare il prodotto ionico dell'acqua.
La concentrazione di equilibrio degli ioni OH- risulta pertanto leggermente inferiore di quella calcolata tenendo conto solamente della riassociazione dell'acido.
L'entità di tale processo è comunque minima e non influisce sulla concentrazione degli ioni OH- la quale è determinata essenzialmente dall'equilibrio dell'acido che si riassocia. Diviene necessario tener conto anche dell'equilibrio dell'acqua solo quando il sale è molto diluito.
La reazione semplificata che si ipotizza avvenga è detta reazione di idrolisi ed è la seguente
ClO- + H2O « HClO + OH-
E' facile verificare che la sua costante di equilibrio, detta costante di idrolisi o kh, vale
Tale relazione mette in evidenza come l'equilibrio di idrolisi basica è tanto più spostato verso destra quanto più l'acido è debole (maggiore tendenza ad associarsi liberando ioni OH-). Di conseguenza la soluzione risulterà essere tanto più basica quanto più piccolo è il valore della ka (e più elevato il valore della kh).
Calcoliamo ad esempio il pH di una soluzione 0,3 M di nitrito di potassio, sapendo che la ka dell'acido nitroso è pari 4,6.10-4.
Il nitrito di potassio si dissocia completamente in 0,3 mol/l di ioni K+ e 0,3 mol/l di ioni NO2-.
KNO2 K+ + NO2 -
L'anione nitrito tende a riassociarsi con gli ioni H+ provenienti dall'acqua producendo il seguente equilibrio di idrolisi
NO2- + H2O HNO2 + OH-
Calcoliamo la costante dell'equilibrio di idrolisi
Indichiamo con X la quantità di NO2- che si riassocia per dare X mol/l di HNO2, mentre vengono contemporaneamente liberate X mol/l di ioni OH-,
|
iniziale |
d'equilibrio |
[NO2-]
|
0,3
|
0,3 - X
|
[HNO2]
|
0
|
X
|
[OH-]
|
0
|
X
|
Esprimiamo le concentrazioni di equilibrio in funzione della costante di idrolisi
risolvendo l'equazione otteniamo
X = [OH-]= [HNO2] = 2,55.10-6 mol/l
[H+] = Kw/ [OH-] = 3,92.10-9 mol/l pH = 8,4
Si noti come anche in questo caso era possibile ricorrere ad una soluzione semplificata in quanto la concentrazione iniziale del sale è sufficientemente elevata e la kh è sufficientemente piccola da far ritenere che la quantità di ioni H+ che si riassocia sia trascurabile rispetto alla concentrazione dell'anione.
Se dunque trascuriamo la X nella differenza a denominatore, possiamo usare la seguente relazione semplificata
dove Msale è la concentrazione iniziale del sale
Fonte: http://digidownload.libero.it/quintaachimica/CHIMICA.doc
Autore del testo: non indicato nel documento di origine
Parola chiave google : Idrolisi basica tipo file : doc
Idrolisi basica
Se vuoi trovare velocemente le pagine inerenti un determinato argomento come Idrolisi basica utilizza il seguente motore di ricerca :
Visita la nostra pagina principale
Idrolisi basica
Termini d' uso e privacy