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acidi e basi

Università degli studi di Firenze chimica e tecnologia farmaceutiche 2020
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Riassunto AI · si legge in un minuto

Il documento illustra le teorie di acidi e basi di Arrhenius, Brønsted-Lowry e Lewis, la forza degli acidi e delle basi e il concetto di pH, con il calcolo del pH di soluzioni forti e deboli. Tratta poi la neutralizzazione e l'idrolisi dei sali, cioè il comportamento acido o basico dei sali in acqua. Infine descrive indicatori, sistemi tampone e titolazioni per determinare la concentrazione di una soluzione.
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  • Boyle descrisse le proprietà di acidi e basi, e la teoria di Arrhenius li definì in base agli ioni H+ e OH- liberati in acqua; questa teoria fu poi superata da quella di Brønsted-Lowry, che definisce acidi e basi come donatori e accettori di protoni in coppie coniugate, e da quella di Lewis, basata sul trasferimento di coppie di elettroni.
  • L'elettronegatività dell'elemento X determina se un composto X-O-H si comporta da acido, anfotero o base, mentre la forza di acidi e basi dipende dal grado di dissociazione in acqua: quelli forti si dissociano completamente, quelli deboli solo in parte, e la costante di dissociazione ne misura la forza.
  • L'acqua si autoprotolizza e il prodotto ionico Kw vale 10^-14 a 25 gradi; in base alla concentrazione di H+ e OH- una soluzione è neutra, acida o basica, e il pH si calcola come -log[H+], con pH + pOH = 14.
  • Il pH di acidi e basi forti si ricava direttamente dalla concentrazione iniziale, mentre per acidi e basi deboli si usano le formule pH = -1/2 log Ka - 1/2 log Ca e pOH = -1/2 log Kb - 1/2 log Cb; la neutralizzazione tra acido e base produce soluzioni neutre, acide o basiche a seconda della forza e delle quantità dei reagenti.
  • L'idrolisi salina spiega il pH dei sali in acqua: i sali di acido forte e base forte danno soluzioni neutre, quelli di acido debole e base forte basiche, quelli di acido forte e base debole acide, mentre per i sali di acido debole e base debole il risultato dipende dal confronto tra Ka e Kb.
  • Gli indicatori sono acidi o basi deboli che cambiano colore nel punto di viraggio, coincidente con il pKindicatore, e la cartina universale ne combina diversi per una misura più precisa; i sistemi tampone, formati da un acido debole con il suo sale o da una base debole con il suo sale, mantengono costante il pH all'aggiunta di moderate quantità di acido o base forte, e il pH coincide con pK quando il rapporto tra le concentrazioni è unitario.
  • Le titolazioni permettono di determinare la concentrazione esatta di una soluzione aggiungendo goccia a goccia un titolante a concentrazione nota fino al punto di equivalenza, individuato con un indicatore, e il calcolo si esegue con l'equazione NA VA = NB VB.

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