Reazioni di neutralizzazione: esempi

Come funzionano le reazioni di neutralizzazione tra acidi e basi

La reazione di neutralizzazione è un processo chimico in cui un acido e una base si combinano per formare un sale e acqua. Questo tipo di reazione è comunemente rappresentato dall’equazione generale: acido + base → sale + acqua.

Un esempio di reazione di neutralizzazione solubile avviene tra acido cloridrico (HCl) e idrossido di sodio (NaOH), producendo cloruro di sodio (NaCl) e acqua. In forma ionica, questa reazione può essere scritta come H+ + Cl- + Na+ + OH- → Na+ + Cl- + H2O.

La reazione netta, che evidenzia la formazione dell’acqua dall’acido e dalla base, è rappresentata da H+ + OH- → H2O.

Esistono anche reazioni di neutralizzazione in cui il sale formato non è solubile in acqua, portando alla precipitazione. Ad esempio, l’acido fosforico (H3PO4) reagisce con l’idrossido di calcio (Ca(OH)2) per produrre fosfato di calcio (Ca3(PO4)2) e acqua.

Il pH della soluzione risultante da una reazione di neutralizzazione sarà neutro (pH 7) solo se avviene tra un acido forte e una base forte in quantità stechiometriche. Se un acido debole, come l’acido fluoridrico (HF), reagisce con una base forte come il NaOH, il pH sarà superiore a 7.

Allo stesso modo, se un acido forte come l’acido perclorico (HClO4) reagisce con una base debole come l’ammoniaca (NH3), il pH della soluzione sarà inferiore a 7.

Per determinare se la soluzione risultante sarà acida, basica o neutra, bisogna considerare la natura del sale e la possibilità di idrolisi, che può influenzare il pH della soluzione.

Il processo di idrolisi dei sali in soluzione acquosa

Quando i sali si sciolgono in acqua, gli ioni che li compongono possono interagire con le molecole d’acqua, generando reazioni che influenzano il pH della soluzione. Analizziamo due casi specifici: NaF e NH4Cl.

Idrolisi del sale NaF

Il NaF è un elettrolita forte che si dissocia completamente nei suoi ioni sodio (Na⁺) e ione fluoruro (F^–). In presenza di acqua, l’ione fluoruro reagisce secondo l’equilibrio: F^– + H₂O ⇄ HF + OH^–. In questa reazione si forma l’acido fluoridrico (HF), che è un acido debole, conferendo basicità alla soluzione. Di conseguenza, le soluzioni contenenti NaF avranno un pH maggiore di 7 e saranno basiche.

Idrolisi del sale NH4Cl

Analogamente, il NH4Cl si dissocia nei suoi ioni ammonio (NH₄⁺) e ione cloruro (Cl^–). L’ione ammonio reagisce con l’acqua secondo l’equilibrio: NH₄⁺ + H₂O ⇄ NH₃ + H₃O⁺. Questa reazione porta alla formazione di ammoniaca (NH₃), una base debole, e ione idronio (H₃O⁺), che conferisce acidità alla soluzione. Quindi, le soluzioni contenenti NH4Cl avranno un pH inferiore a 7 e saranno acide.

In conclusione, l’interazione dei sali con l’acqua attraverso il processo di idrolisi influisce sul pH delle soluzioni, determinando se queste saranno basiche (come nel caso di NaF) o acide (come nel caso di NH4Cl).