Acidi e basi
definizione di Arrhenius
• Svante Arrhenius (1884)
• un acido in acqua genera ioni H+
• una base in acqua genera ioni OH• acido
• acido
• acido
HCl → H+ + ClCH3COOH ⇆ H+ + CH3COOCO2 + H2O ⇆ H+ + HCO3-
• base
• base
NaOH → Na+ + OHNH3 + H2O ⇆ NH4+ + OH-
Modello di acidi e basi secondo Bronsted-Lowry
Acido : sostanza capace di cedere ioni idrogeno (protoni)
Base : sostanza capace di accettare protoni
Le reazioni acido-base sono reazioni di scambio protonico
HCl + H2O
CH3COOH + H2O
NH3 + H2O
Cl- + H3O+
CH3COO- + H3O+
NH4+ + OH-
acido forte
acido debole
base debole
Acido forte : il 100% dell’acido cede il protone ( dissociazione completa )
reazione completamente spostata verso i prodotti ( non equilibrio )
Acido debole : solo una frazione di acido cede il protone (dissociazione parziale)
sono presenti sia i prodotti che i reagenti ( equilibrio)
Acidi e basi coniugate
• l'acido che cede un protone si trasforma nella base
coniugata
• la base che acquista un protone si trasforma
nell'acido coniugato
• sin. a dex.: l'acido HCN si trasforma in CN• HCN + H2O ⇆ H3O+ + CN• dex. a sin: la base CN- si trasforma in HCN
• HCN e CN- sono una coppia acido-base coniugati
• H3O+ e H2O sono una coppia acido-base coniugati
• l'acido HCN reagisce con la base H2O
Acidi e basi coniugate
• sin. a dex.: la base NH3 si trasforma in NH4+
• NH3 + H2O ⇆ NH4+ + OH• dex. a sin: l'acido NH4+ si trasforma in NH3
• NH4+ e NH3 sono una coppia acido-base coniugati
• H2O e OH- sono una coppia acido-base coniugati
• la base NH3 reagisce con l'acido H2O
Sostanze anfiprotiche
H2O + H2O ⇆ H3O+ + OHacido
base
acido
base
L'acqua funziona come acido e come base
coppia acido-base coniugati H2O - OHcoppia acido-base coniugati H3O+ - H2O
Un acido può essere
base coniugata
una molecola
HCl
Cluno ione positivo NH4+
NH3
uno ione negativo HCO3CO32Una base può essere
acido coniugato
una molecola
NH3
NH4+
uno ione positivo Al(H2O)5OH2+ Al(H2O)63+
uno ione negativo SO42HSO4-
Non solo in acqua
• in ammoniaca liquida
CH3COOH(am) + NH3 ⇆ CH3COO-(am) + NH4+(am)
• allo stato gassoso
HCl(g) + NH3(g) → NH4Cl(s)
Acidi e basi di Lewis
Una base accetta un protone, legandolo a un doppietto di elettroni
Il protone si lega perché è deficiente di elettroni
Altre molecole deficienti di elettroni come BF3 possono legarsi alla base
Un acido di Lewis è una specie capace di legarsi a un doppietto di
elettroni
Una base di Lewis è una molecola con un doppietto elettronico libero,
capace di legare un acido di Lewis
Acidi forti
tutte le molecole cedono il protone
HCl HI
H 3O +
H2SO4
HNO3
Basi forti
tutte le molecole accettano il protone
OH- O2NaOH
KOH
Ca(OH)2
CaO MgO
Acidi deboli
pochissime molecole cedono un protone
HF H2S
HNO2
H2SO3
NH4+
H3PO4
H2PO4- HPO42CH3COOH e tutti gli acidi organici
Basi deboli
pochissime molecole accettano un protone
NH3
CH3-NH2 e tutte le ammine organiche
H2PO4- NO2CH3COO-
Acidi e basi monoprotici
HCl HI HNO3
HCN
CH3COOH
NH3
NaOH
KOH
Acidi e basi poliprotici
H2SO4
H 2S
H3PO4
Mg(OH)2
Ca(OH)2
Ba(OH)2