Proprietà acido-base dei sali
Quando i sali sono disciolti in acqua, spesso reagiscono con essa per formare ioni H3O+ o ioni OH- in una reazione di idrolisi. Un sale può essere derivato da un acido debole e una base forte, un acido forte e una base debole, o da un acido debole e una base debole. In tutti questi casi, la soluzione risultante non sarà neutra, ma avrà un valore di pH minore o maggiore di 7 a seconda dei casi.
I principi per la previsione del pH di una soluzione salina possono essere schematizzati nel seguente modo:
1.
Acido forte e base forte
: non idrolizzano e il pH della soluzione sarà pari a 7. Ad esempio, NaCl derivante da acido forte HCl e da base forte NaOH darà una soluzione neutra.2.
Base forte e acido debole
: idrolizzano, dando un pH maggiore di 7 e la soluzione sarà basica.3.
Acido forte e base debole
: idrolizzano, dando un pH minore di 7 e la soluzione sarà acida.4.
Base debole e acido debole
: idrolizzano, ma per prevedere il pH della soluzione è necessario conoscere la Ka dell’acido e la Kb della base. Se il valore della Ka è maggiore rispetto a quello della Kb, il pH della soluzione sarà minore di 7 e viceversa.Esempi svolti
Per prevedere il pH di soluzioni contenenti i seguenti sali:
a) NaClO
NaClO dà ioni Na+ e ClO- come dalla seguente reazione:
NaClO (s) → Na+(aq) + ClO-(aq)
Lo ione Na+ agisce da spettatore mentre lo ione ClO- agisce come base di Bronsted-Lowry idrolizzando secondo l’equilibrio:
ClO-(aq) + H2O (l) ⇌ HClO (aq) + OH-(aq)
Da tale reazione di equilibrio si ha come prodotto lo ione OH- e pertanto la soluzione sarà basica e il pH maggiore di 7.
b) KCN
KCN dà ioni K+ e CN- come dalla seguente reazione:
KCN (s) → K+(aq) + CN-(aq)
Lo ione K+ agisce da spettatore mentre lo ione CN- agisce come base di Brønsted-Lowry idrolizzando secondo l’equilibrio:
CN-(aq) + H2O (l) ⇌ HCN (aq) + OH-(aq)
Da tale reazione di equilibrio si ha come prodotto lo ione OH- e pertanto la soluzione sarà basica e il pH maggiore di 7.
c) NH4NO3
NH4NO3 dà ioni NH4+ e NO3- come dalla seguente reazione:
NH4NO3(s) → NH4+(aq) + NO3-(aq)
Lo ione NO3- non è attratto dallo ione H+ proveniente dall’autoionizzazione dell’acqua, mentre lo ione NH4+ reagisce con l’acqua agendo da base di Lewis secondo la reazione di equilibrio:
NH4+ (aq) + H2O (l) ⇌ NH3 (aq) + H3O+ (aq)
La reazione di equilibrio produce ioni H3O+ rendendo la soluzione acida con un pH minore di 7.
Tabella
Si riporta una tabella in cui sono associati i valori di pH delle soluzioni a seconda dei cationi e degli anioni più comuni che i sali possono contenere.
[tabella con cationi, anioni e pH]
Questi esempi e la tabella mostrano come i diversi tipi di sali possono influenzare il pH delle soluzioni, in base alla reazione di idrolisi che avviene quando vengono disciolti in acqua.