Costante di idrolisi: esempi

La costante di idrolisi è una costante di equilibrio relativa a reazioni di idrolisi indispensabile per determinare il pH di una soluzione.

I sali si possono dividere in quattro categorie ovvero come derivanti da:

• Acido forte e base forte come NaCl
  In tal caso la soluzione è neutra e il pH vale 7

• Acido debole e base forte come NaF
  A seguito della dissoluzione del sale idrolizza la base coniugata dell’acido debole ovvero, nell’esempio presentato, lo ione F^– e il pH della soluzione è maggiore di 7

• Acido forte e base debole come NH₄Cl:Dopo la dissoluzione del sale idrolizza l’acido coniugato della base debole, ovvero, nell’esempio presentato, lo ione NH₄⁺ e il pH della soluzione è minore di 7

• Acido debole e base debole come CH₃COONH₄
  Dopo la dissoluzione del sale idrolizza sia l’acido coniugato della base debole, ovvero, nell’esempio presentato, lo ione NH₄⁺ che la base coniugata dell’acido debole ovvero CH₃COO^–. In tal caso il pH dipende sia da K_a che da K_b.

Costante di idrolisi di un sale derivante da acido debole e base forte

L’equilibrio di idrolisi dello ione fluoruro è:
F^– + H₂O ⇄ HF + OH^–
L’espressione della costante detta K_h o più comunemente K_b è:
K_b = [HF][OH^–]/[HF]

Moltiplicando numeratore e denominatore per [H⁺] si ha:
K_b = [H⁺][HF][OH^–]/[HF] [H⁺]

Poiché [H⁺][OH^–] = K_w e [HF]/[HF] [H⁺] = 1/K_a

Si ottiene K_b = K_w/K_a

Costante di idrolisi di un sale derivante da acido forte e base debole

L’equilibrio di idrolisi dello ione ammonio è:
NH₄⁺ + H₂O ⇄ NH₃ + H₃O⁺

L’espressione della costante detta K_h o più comunemente K_a è:
K_a = [NH₃][H₃O⁺]/[NH₄⁺]
Moltiplicando numeratore e denominatore per [OH^–] si ha:
K_a =[OH^–] [NH₃][H₃O⁺]/[NH₄⁺] [OH^–]

Poiché [H⁺][OH^–] = K_w e [NH₃]/[NH₄⁺] [OH^–]= 1/K_b
Si ottiene K_a = K_w/K_b

Costante di idrolisi di un sale derivante da acido debole e base debole

Si può dimostrare, considerando l’idrolisi dei due ioni, che

K = K_w/K_NH3 K_CH3COOH