La natura acida di alcune soluzioni saline: un’analisi e casi esemplari

Certe soluzioni saline possono comportarsi in modo acido a causa dei meccanismi di idrolisi che coinvolgono i loro ioni. Questo tipo di comportamento si osserva quando si scioglie in acqua un sale costituito da un acido forte e una base debole. Ad esempio, il caso del cloruro di ammonio (NH4Cl), che si dissocia in NH4+ e Cl, ne è un classico esempio. Il catione ammonio (NH4+) agisce come un acido coniugato di una base debole, l’ammoniaca, e tende a reagire con l’acqua.

La reazione di equilibrio per lo ione ammonio è la seguente:
NH4+ + H2O ⇌ NH3 + H3O+

Il pH risultante da tale soluzione è stato discusso in dettaglio in un articolo specifico che tratta l’argomento dell’idrolisi salina.

Sali con ioni metallici ad alta carica

Una situazione particolare si verifica con sali come il cloruro di alluminio (AlCl3), dove l’ione Al3+ provoca una soluzione acida malgrado non sia un acido secondo la definizione di Brønsted-Lowry. Tale comportamento acido è attribuibile alla formazione dello ione esaidrossoalluminio [Al(H2O)6]3+ in soluzione.

Questo complesso idratato reagisce focalizzando sull’equilibrio:
[Al(H2O)6]3+ + H2O ⇌  [Al(H2O)5(OH)]2++ H3O+   (1)
con una costante di equilibrio (K) di 1.4∙ 10-5.

Esempio Pratico

Vediamo come si calcola il pH di una soluzione 0.10 M di cloruro di alluminio. Applicando l’equilibrio (1), sviluppiamo una tabella I.C.E. che ci consente di correlare concentrationi iniziali (I), cambiamenti (C) e concentrationi all’equilibrio (E).

Utilizzando l’espressione della costante di equilibrio, giungiamo all’equazione:
K = [Al(H2O)5(OH)]2+[H3O+]/[Al(H2O)6]3+
e risolvendo per x, che rappresenta sia [Al(H2O)5(OH)]2+ che [H3O+], otteniamo la concentratione di H3O+ di 0.0012 M. Da questa possiamo calcolare che il pH della soluzione è approssimativamente 2.9.

Analizzando questi meccanismi e vari esempi, possiamo approfondire la nostra comprensione di come determinati sali influenzino l’acidità o l’alcalinità di una soluzione. Per ulteriori chiarimenti in merito alla chimica degli ioni, si consiglia di esplorare risorse educative specifiche sul comportamento acido e basico come quelle offerte dal sito informativo Chimica Today.

Sullo stesso argomento

Il padre della chimica moderna e la trasformazione delle scienze naturali nel XVIII secolo

Antoine Lavoisier è considerato il padre della chimica moderna le cui scoperte, in campo della chimica sono equivalenti a quelle di Isaac Newton in...

August Kekulé: Un Viaggio Rivoluzionario nella Struttura Molecolare

August Kekulé è un chimico tedesco nato nel 1829, noto soprattutto per aver gettato le basi per la teoria strutturale in chimica organica. Appartenente...

Leggi anche

Il padre della chimica moderna e la trasformazione delle scienze naturali nel XVIII secolo

Antoine Lavoisier è considerato il padre della chimica moderna le cui scoperte, in campo della chimica sono equivalenti a quelle di Isaac Newton in...

Selezione di un Riferimento Primario per le Analisi di Laboratorio

La scelta dello standard primario costituisce il punto di partenza per l’accuratezza di una titolazione. Le titolazioni consentono di conoscere la concentrazione di un...

Metodi alternativi per la determinazione di composti: una guida dettagliata

Gli standard secondari sono sostanze chimiche utilizzate in chimica analitica per determinazioni volumetriche che vengono standardizzate tramite l'uso di uno standard primario. Quindi, gli...