pH dei sali derivanti da acidi deboli e basi deboli
Il calcolo del pH dei sali derivanti da acidi deboli e basi deboli è più complesso rispetto a quello dell’idrolisi salina. È necessario considerare che questi sali subiscono l’idrolisi per entrambi i costituenti.
Esempi
Un esempio di questo tipo di sale è il cianuro di ammonio NH4CN, derivante dalla base debole NH4OH e dall’acido debole HCN. In acqua, si dissocia completamente in NH4+ e CN-. Sia l’ione ammonio che l’ione cianuro subiscono idrolisi secondo specifici equilibri.
Un sale derivante da acido debole e base debole può essere acido, basico o neutro a seconda delle forze dell’acido e della base:
– se K_a > K_b la soluzione risulta acida
– se K_a < K_b la soluzione risulta basica
- se K_a = K_b la soluzione risulta neutra
Ad esempio, considerando il cianuro di ammonio, poiché K_a < K_b la soluzione risulta basica. Al contrario, per una soluzione di ossalato acido di ammonio NH4H2C2O4, il pH risulterà acido in quanto il valore di K_a è dell’ordine di 10^-2 mentre il valore di K_b di NH4OH è dell’ordine di 10^-5.
Se i valori di K_a e di K_b sono all’incirca uguali come nel caso dell’acetato di ammonio CH3COONH4, allora le concentrazioni dell’acido libero e della base libera risultano uguali per qualsiasi valore di concentrazione del sale. In tal caso, l’espressione che fornisce la concentrazione idrogenionica della soluzione è:
[H+] = √K_a ·K_w/K_b
Per esempio, nel caso dell’acetato di ammonio, [H+] = √1 ∙ 10^-14 = 1 ∙ 10^-7 M, da cui il pH è pari a 7.
Per una soluzione di cianuro di ammonio, invece, si ha [H+] = √6.2 ∙ 10^-10 ∙ 1 ∙ 10^-14/1.8 ∙ 10^-5 = 5.9 ∙ 10^-10 M, e quindi un pH di 9.2.