L'acqua è un elettrolita

H2O ⇆ H+ + OH-

2 H2O ⇆ H3O+ + OH-

Kw = [H3O+][OH-] = 10-14

H2O è un elettrolita debole

• in acqua pura [H3O+] = [OH-]

• Kw = [H3O+][OH-] = [H3O+]2 = 10-14

• in acqua pura [H3O+] = 10-7

[OH-] = 10-7

• [H2O] = 1000 / 18 = 55,5

• frazione di molecole dissociate:9

7

2

3 108,15,55

10

][

][

OH

OH

meno di 2 ogni miliardo

in presenza di un acido

• soluzione di HCl 10-2M (0,01 mol per L)

• [H3O+] = 10-2 [H3O+] ≠ [OH-]

• Kw = [H3O+][OH-] = 10-14

• [OH-] = 10-14 / 10-2 = 10-12

• rispetto all'acqua pura, [H3O+] aumenta 100.000 volte (da 10-7 a 10-2), [OH-] diminuisce 100.000 volte. Il loro prodotto resta costante.

in presenza di una base

• soluzione di NaOH 10-1M

• [OH-] = 10-1 [H3O+] ≠ [OH-]

• Kw = [H3O+][OH-] = 10-14

• [H3O+] = 10-14 / 10-1 = 10-13

• [OH-] > [H3O+]

Il pH

pH = - log [H3O+]

[H3O+] pH [H3O+] pH10-7 7 5•10-76,310-2 2 2•10-54,710-1 1 0,3 0,51(= 100) 0 4•10-98,410-12 12 8•10-65,110-14 1410(=101) -1

pH < 7 acidopH > 7 basico

Il pOH

• pX = - log X

• pOH = - log [OH-]

• Kw = [H3O+][OH-] = 10-14

• log Kw = log [H3O+] + log [OH-] = log 10-14

• pKw = pH + pOH = 14

• pOH = 14 - pH

pH = - log[H3O+]

pOH = - log[OH-]

pH + pOH = - log Kw = 14

Soluzione neutra : pH = pOH = 7

Acidi e basi in acqua

• HCl + H2O → H3O+ + Cl-

• H2S + H2O ⇆ H3O+ + HS-

• HNO3 + H2O → H3O+ + NO3-

• NaOH → Na+ + OH-

• Ca(OH)2 → Ca2+ + 2 OH-

• NH3 + H2O ⇆ NH4+ + OH-

Acidi e basi in acqua

• SO3 + 3 H2O → 2 H3O+ + SO42-

• CO2 + H2O ⇆ H3O+ + HCO3-

• BaO + H2O → Ba2+ + 2 OH-

• Na2O + H2O → 2 Na+ + 2 OH-

Ossidi acidi

CO2(g) + 2 NaOH(aq) → Na2CO3(aq) + H2O(l)

Ossidi basici

MgO(s) + 2 HCl(aq) → MgCl2(aq) + H2O(l)

Ossidi anfoteriAl2O3(s) + 6 HCl(aq) → 2 AlCl3(aq) + 3 H2O(l)

Al2O3(s) + 2 NaOH(aq) + 3 H2O(l) → 2 Na[Al(OH)4](aq)Al2O3(s) + H2O(l) non reagisce