Idrolisi e tamponi
idrolisi salina: Esistono gli ioni che reagiscono con l’acqua comportandosi da acidi o basi. Questi cationi e
anioni sono quelli provenienti da acidi e basi deboli. L’idrolisi è la reazione fra gli ioni del sale disciolto e le
molecole d’acqua. L’aggiunta di un acido o di una base in una soluzione è il modo più semplice per far
variare il pH, ma anche l’aggiunta di un sale, scelto opportunamente, può far variare il pH. Questo perché gli
ioni di alcuni sali (non tutti) sono in grado di comportarsi come degli acidi o come delle basi. Generalmente
è un effetto causato da uno degli ioni del sale che reagisce con l’acqua alterando il rapporto molare tra
[H3O] +e [OH]-. Nell’acqua gli ioni di un sale (cationi e anioni) sono dispersi e vengono circondati da
numerose molecole d’acqua (grazie alla sua polarità). La maggior parte di anioni e cationi non reagisce
direttamente con le molecole di acqua. Questa caratteristica di ioni come K+, Na+, Ca2+ è importante per il
metabolismo, per via della scarsa reattività di questi ioni con l’acqua presente nelle cellule. Per
comprendere se un sale è in grado di influenzare il pH di una soluzione acquosa, dobbiamo esaminare
ciascuno dei suoi ioni e il rispettivo comportamento acido-base. Esistono quattro possibilità:
-Sali provenienti da acidi forti e basi forti: in soluzione acquosa non si idrolizza e dà una soluzione neutra
(pH=7); prendendo in esempio NaCl, Cl- è una base coniugata di acido forte HCl. Lo ione Cl- è tanto debole
da non presentare alcuna tendenza a catturare protoni dalle molecole d’acqua, quindi l’anione Cl- non ha
alcuna tendenza a reagire con l’acqua, cioè ad idrolizzare. In generale, gli ioni metallici (metalli alcalini e
alcalino terrosi) non reagiscono con l’acqua (Li+, Na+, K+, Mg2+, Ca2+, Ba2+).
-Sali provenienti da acidi deboli e basi forti: in soluzione acquosa
si idrolizza e dà una soluzione basica (pH>7), si parla quindi di
idrolisi basica grazie alla base forte, mentre l’acido debole non dà
idrolisi e non influenza il pH; prendendo come esempio CH3COO- +
H2O
⇆
CH3COOH + OH- l’acqua si comporta come un acido,
donando un protone alla base e la costante di equilibrio è detta
costante di idrolisi basica Kb.
-Sali provenienti da acidi forti e basi deboli: in soluzione
acquosa si idrolizza e dà una soluzione acida (pH<7), è
quindi un’idrolisi acida grazie all’acido forte, mentre la
base non influenza il pH; per esempio, NH4+ + H2O
⇆
NH3+H3O+ l’acqua si comporta come una base,
accettando un protone dall’acido. La costante di
equilibrio di questa reazione è definita costante di idrolisi acida (Ka o Ki).
-Sali provenienti da acidi deboli e basi deboli: in soluzione acquosa si idrolizza e dà una soluzione acida,
basica o neutra a seconda che l’acido sia più forte (Ka>Kb), più debole (Ka<Kb) o ugualmente debole (Ka=Kb)
della base; sia il catione che l’anione hanno la tendenza ad idrolizzare, ma l’effetto che il sale ha sul pH
dipende dalla capacità del catione di generare H+ rispetto a quella dell’anione di generare OH-.
Soluzioni tampone
costituita da una soluzione acquosa di un acido debole e di un suo sale con una base forte
(o viceversa) in concentrazioni opportune (abbastanza elevate e circa uguali). Per soluzione
tampone si intende una soluzione acquosa in grado di mantenere costante il proprio pH
attenuando gli effetti dovuti all’aggiunta in soluzione di piccole quantità di acidi o basi forti;
queste soluzioni vengono chiamate tamponi proprio perché sono in grado di tamponare il
