Acizi și baze: Săruri
Obiectiv(e):
- Recunoașterea sărurilor ca produse ale reacțiilor acido-bazice
- Determinarea dacă o soluție apoasă de sare va fi acidă, bazică sau neutră
- Înțelegerea modului în care pH-ul poate influența solubilitatea
Lista de ingrediente pentru aproape orice produs de uz casnic include cu siguranță cel puțin un compus pe care chimiștii îl clasifică drept sare. Deși este posibil să vă gândiți la sare ca la granulele albe folosite pentru a aromatiza alimentele (cunoscute de către chimiști drept clorură de sodiu, NaCl), chimiștii clasifică mulți compuși ca fiind săruri. Pentru chimiști, o sare este orice compus ionic care ar fi putut fi format printr-o reacție acido-bazică. Clorura de sodiu se potrivește acestei definiții, deoarece ar putea fi formată prin reacția dintre acidul clorhidric și hidroxidul de sodiu:
HCl + NaOH NaCl + H2O
Când orice acid și bază sunt combinate, are loc o reacție de schimb , producând o sare și apă. O ecuație generică pentru acest proces este prezentată mai jos:
HA + BOH BA + H2O
Ionul negativ al sării (A-) este baza conjugată a acidului HA, în timp ce ionul pozitiv al sării (B+) este acidul conjugat al bazei BOH. În funcție de tăria acidului și a bazei, soluția rezultată poate fi acidă, bazică sau neutră.
Dacă se cunosc puterile acidului (HA) și bazei (BOH) inițiale, se pot determina puterile acidului și bazei conjugate ale acestora, deoarece constantele de ionizare ale perechilor conjugate acid-bază sunt legate între ele:
Ka x Kb = Kw = 1,0 x 10-14
Completați următoarele afirmații:
Bine! Această relație se observă și în cazul bazelor și al acizilor conjugați ai acestora. Dacă BOH este o bază foarte puternică, B+ va fi un acid foarte slab și nu va afecta pH-ul unei soluții. Dacă BOH este o bază slabă, B+ va fi un acid slab și va face ca pH-ul unei soluții să scadă. Aceste relații sunt rezumate în tabelul de mai jos:
Exemplu | Bază conjugată | Forța bazei conjugate |
Afectarea pH-ului | |
Acid puternic | HNO3 | NO3-. | Mult slab | Nimic |
Acid slab | HCO2H | HCO2-. | Acid slab | Creștere |
Exemplu | Acid conjugat | Conjugat | Forța acidului conjugat | Afecțiunea asupra pH-ului | |
Bază puternică | KOH | K+ | Mult slab | Nimic | |
Bază slabă | NH3 | NH4+ | Diminuare | Diminuare |
Un acid puternic este cel care se ionizează complet în apă. Constanta sa de ionizare este prea mare pentru a fi măsurată. Dacă acesta este cazul, baza conjugată va avea o constantă de ionizare incredibil de mică (prea mică pentru a fi măsurată!) și poate fi clasificată ca fiind foarte slabă.
Să presupunem că un acid slab are o constantă de ionizare de 1,0 x 10-4. Constanta de ionizare a bazei sale conjugate ar fi de 1,0 x 10-10. Cum ați clasifica forța acestei baze? Să presupunem acum că un acid slab are o constantă de ionizare de 1,0 x 10-11. Constanta de ionizare a bazei sale conjugate ar fi de 1,0 x 10-3. Ar fi tăria acestei baze în aceeași clasificare ca și în primul exemplu?
Rețineți că o bază (cu excepția cazului în care este foarte slabă) va determina creșterea pH-ului unei soluții.
O bază foarte slabă nu va afecta pH-ul soluției.