Acidi e basi

UN acido è una sostanza che è in grado di rilasciare ioni di idrogeno (H.⁺) in una soluzione. Tuttavia, un acido è anche considerato una sostanza che può ricevere una coppia di elettroni.

Riferendosi a base, Questo è considerato come una sostanza in grado di dissociare gli ioni di idrossido (OH^-) in una soluzione. Inoltre, vengono considerate anche sostanze in grado di donare una coppia di elettroni..

Sia gli acidi che le basi possono essere identificati in base alla loro posizione sulla scala del pH. Nel caso degli acidi, questi hanno un valore inferiore a 7, mentre le basi (alcaline) hanno un valore superiore a 7.

Cos'è un acido?

Un acido è una sostanza in grado di rilasciare ioni idrogeno in una soluzione. Inoltre, anche un composto che può ricevere una coppia di elettroni è considerato acido..

La parola "acido" deriva dal latino acidus, che significa 'aspro' o 'acuto' e si riferisce al sapore sgradevole di alcune sostanze (ad esempio l'aceto).

Acidi forti e deboli

Gli acidi possono essere considerati forti o deboli a seconda di come si dissociano in un mezzo acquoso, cioè in base alla quantità di ioni idrogeno che rilasciano in una soluzione.

Un acido è forte quando è facilmente ionizzato, cioè, la stragrande maggioranza dei suoi ioni o protoni idrogeno viene ceduta in soluzione. Questi acidi sono altamente corrosivi e buoni conduttori elettrici..

Esempi di acidi forti sono l'acido solforico H_DueSW₄, acido bromidrico (HBr) e acido cloridrico (HCl).

Al contrario, gli acidi debole Sono quelli che non rilasciano una grande quantità di ioni idrogeno e sono meno corrosivi degli acidi forti. Esempi di acidi deboli sono l'acido carbonico (H._DueCO₃) e acido acetilsalicilico (C₉H₈O₄).

Caratteristiche degli acidi

• Sono altamente solubili in acqua.
• Reagiscono con alcuni metalli.
• Funzionano come conduttori di corrente elettrica.
• Hanno un sapore aspro (limone, per esempio).
• Cambiano il colore della cartina di tornasole dal blu al rosso.
• Possono distruggere i tessuti organici.
• Reagiscono con le basi, producendo acqua e sale.
• Le reazioni acido-base sono esotermiche (rilasciano calore).

Esempi di acidi nella vita di tutti i giorni

• Acido ascorbico (vitamina C).
• Acido citrico, presenta alcuni frutti.
• Acido acetico (aceto e vino).
• Acido lattico, prodotto durante l'esercizio anaerobico.
• Acido acetilsalicilico (aspirina).
• Acido cloridrico (succo gastrico).
• Acido solforico.

Scopri altre caratteristiche di acidi e basi.

Cos'è una base?

Una base è un file sostanza in grado di dissociare gli ioni idrossido in una soluzione, avente un pH maggiore di 7. Una sostanza in grado di donare una coppia di elettroni è anche considerata come una base e comprende tutte le soluzioni alcaline.

La parola "base" deriva dal greco base e significa "andare" o "camminare", mentre "alcalino" deriva dal latino alcali, che a sua volta proviene dall'arabo Al-Qali, y significa "ceneri", in particolare quelle di legno bruciato.

Basi forti e deboli

Le basi forti ionizzano completamente, cedendo i loro ioni idrossido in soluzione. Esempi di basi forti sono idrossido di litio (LiOH), idrossido di potassio (KOH) e idrossido di sodio (NaOH)..

Quanto alle basi deboli, queste sono quelle che si dissociano parzialmente. Esempi di basi deboli sono l'ammoniaca (NH₃) e bicarbonato di sodio (NaHCO₃).

Caratteristiche delle basi

• Non reagiscono con i metalli.
• In soluzione, conducono corrente elettrica.
• Hanno un sapore amaro (saponoso, come il cloro / candeggina).
• Cambiano il colore della cartina di tornasole dal rosso al blu.
• In soluzione, sono scivolosi al tatto.
• Reagiscono con gli acidi, producendo acqua e sale.
• Le reazioni acido-base sono esotermiche (rilasciano calore).
• Il tuo pH è maggiore di 7.

Esempi di basi nella vita di tutti i giorni

• Idrossido di magnesio (latte di magnesia).
• Ipoclorito di sodio (candeggina, cloro).
• Bicarbonato di sodio (lievito in polvere).
• Tetraborato di sodio (borace).
• Ammoniaca.
• Idrossido di sodio (soda caustica).

Ottieni altri esempi di acidi e basi qui.

Teorie degli acidi e delle basi

Storicamente, queste sostanze sono state studiate in base alle loro proprietà e interazioni con altri elementi. Ci sono varie teorie che spiegano questi fenomeni e che sono ancora in vigore..

Alcuni dei più noti, e che verranno presentati di seguito, sono la teoria acido-base di Arrhenius (derivata dalla sua teoria della dissociazione elettrolitica) del 1887, la teoria acido-base di Brønsted-Lowry (che presenta la nozione di acido coniugato -base pair) del 1923 e la teoria di Lewis (in cui la ricezione e la donazione di elettroni è fondamentale).

Teoria degli acidi e delle basi di Arrhenius

Secondo il chimico svedese Svante August Arrhenius (1859-1927), un acido è una sostanza che rilascia ioni idrogeno H⁺ in una soluzione acquosa (acqua).

Nella teoria di dissociazione elettrolitica di Arrhenius (1887), gli acidi sono composti che hanno idrogeno e che, una volta disciolti in a mezzo acquoso, rilasciano ioni idrogeno (protoni) o idronio (H.₃O⁺ protoni circondati da molecole d'acqua). In questo caso, gli elettroliti (anioni o cationi) sono in grado di condurre cariche elettriche..

Da parte sua, la base è una sostanza che dissocia uno ione (anione) idrossido (OH^-) in un mezzo acquoso.

La definizione di Arrhenius ha il limite di non considerare le reazioni in cui non è presente soluzione acquosa, né quei composti basici che non rilasciano idrossido.

Esempio di acido e base di Arrhenius

Acido: acido cloridrico o HCI → CI^-(aq) + H⁺(aq)

Base: idrossido di sodio o NaOH → Na⁺(aq) + OH^-(aq)

Teoria acido-base di Brønsted-Lowry

Lo scienziato danese Johannes Nicolaus Brønsted (1879-1947) e lo scienziato inglese Thomas Martin Lowry (1874-1936) pubblicarono studi (1923) in cui gli acidi sono definiti come sostanze con la capacità di donare o dare protoni (ioni idrogeno H⁺ senza il loro elettrone negativo) a un altro che li deve accettare. Per quanto riguarda la base, questa è una sostanza capace di accetta i protoni (H.⁺) in soluzione.

All'interno di questa teoria, gli acidi non sono limitati alla dissoluzione in acqua, sono inclusi anche altri solventi.

Pertanto, questa definizione amplia quella presentata da Arrhenius, in cui un acido era limitato a una sostanza che rilascia ioni idrogeno in un mezzo acquoso. Cioè, un acido è una sostanza che dona protoni a un'altra sostanza, mentre una base li accetta da un'altra sostanza..

Coppia coniugata acido-base

Con la teoria di Brønsted-Lowry viene introdotta la nozione di coppie coniugate acido-base, mediante trasferimento protonico, in cui l'acido le dona e la base le accetta. In questo caso acido e base coesistono, poiché un acido può agire solo in presenza di una base e viceversa..

Quando un acido dona un protone, questo acido viene chiamato base coniugata. La stessa cosa accade, al contrario, quando una base riceve un protone. Questa base è nota come acido coniugato.

Ciò accade perché l'acido diventa una base coniugata donando un protone, cioè una sostanza che è in grado di accettare un protone. Nel caso della base, quando accetta un protone, diventa una sostanza in grado di cedere un protone.

Reazione di neutralizzazione

Una reazione di neutralizzazione si verifica quando un acido e una base producono acqua e sale.

Esempio di reazione acido-base di Brønsted-Lowry

Acido cloridrico e ammoniaca:

HCl (è l'acido) + NH₃ (è la base) ⇋ NH₄⁺ (è l'acido coniugato) + Cl^- (è la base coniugata)

Teoria acido-base di Lewis

Lo scienziato americano Gilbert Lewis (1875-1946), propose una teoria alla stessa altezza (1923) in cui veniva presentata la teoria di Brønsted-Lowry. Per questo scienziato, un acido è una sostanza capace di accettare un paio di elettroni.

Questa definizione di acido include tutti gli acidi di Brønsted-Lowry, poiché gli ioni idrogeno (protoni) sono recettori di elettroni e comprende molte altre sostanze che non contengono idrogeno..

Nella teoria di Lewis, le basi sono sostanze che hanno la capacità di farlo donare un paio di elettroni.

Includendo gli acidi e le basi di Brønsted-Lowry (rispettivamente donatori e recettori di protoni), la teoria di Lewis incorpora anche gli acidi e le basi di Arrhenius (ioni idrogeno e idrossido che reagiscono in un mezzo acquoso).

Esempio di reazione acido-base di Lewis

Trifluoruro di ammoniaca e boro:

BF₃ (è l'acido) + NH₃ (è la base) → H.₃N - BF₃

Conosci anche la differenza tra composti organici e inorganici.

Scala PH

PH è il potenziale di idrogeno di una soluzione, ideata dallo scienziato danese Søren Peder Lauritz Sørensen (1868-1939) nel 1909. Indica la concentrazione di ioni idrogeno in una sostanza. Per rappresentare questa concentrazione, viene utilizzata una scala che indica il livello di alcalinità o acidità di una soluzione.

Questa scala è quantificata da 0 a 14. Le sostanze che hanno un livello inferiore a 7 sono considerate acide, mentre le sostanze che hanno un livello maggiore di 7 sono considerate basi (alcaline)..

Scala PH: pH = -log₁₀ [H⁺]

Ogni movimento da un punto all'altro della scala è logaritmico, il che significa che un gradino aumenta o diminuisce l'acidità / basicità di 10 volte rispetto al gradino immediatamente inferiore o superiore. Cioè, se l'acidità dell'aceto è pH 3, l'acidità del succo di limone è 10 volte superiore, con un pH 2.

L'acqua ha un pH compreso tra 6,5 ​​e 8,5, dove il pH del acqua pura è 7 (che è considerato neutro). Quando l'acqua ha un pH inferiore a 6,5, può avere metalli tossici nella sua composizione, essendo corrosiva e acida. Quando il suo pH è superiore a 8,5, viene chiamata acqua dura, più basica o alcalina, con una maggiore presenza di magnesio e carbonati.

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