proprieta acido-base dei sali: idrolisi salina sali alcuni sali dissolti in acqua producono un...
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PROPRIETA’ ACIDO-BASE DEI SALI: PROPRIETA’ ACIDO-BASE DEI SALI: IDROLISI SALINAIDROLISI SALINAALCUNI SALISALI DISSOLTI IN ACQUA PRODUCONO UN AUMENTO O UNA DIMINUIZIONE
DEL pH.
Meccanismo generale:SALE (CATIONE-ANIONE)
C+ A- AH + OH-H+ + COH
H2O H2O
? ?
100 % DISSOLUZIONE
C+A-
base acido
4 casi
Sale neutro(derivante da acido forte nessuna variazione di pHe base forte)
Sale basico(derivante da acido debole aumento del pH e base forte)
Sale acido(derivante da acido forte diminuzione del pH e base debole)
Sale (derivante da acido debole può dare aumento o diminuzione del e base debole) pH, a seconda della forza relativa della
base e dell’acido in cui si dissocia
NaCl
Na+ Cl-
OH- H+
H2O
Base debolissima (base coniugata di un acido forte)
HClNaOH
Acido debolissimo (acido coniugato di una base forte)
K2HPO4
2 K+ HPO42-
OH- H+
H2O
Base forte(base coniugata di un acido debole)
Acido debolissimo (acido coniugato di una base forte)
H2PO4-NaOH H3PO4
H+
Aumento del pH
Mucosa gastrica
STOMACO
pH = 1 equivalente ad una soluzione 1 M di HCl
H+
Cl-
Cl-H+
H+
H+Cl-
Cl-
L’eccessiva produzione di acido è causa di
ulcerazioni
ANTI-ACIDI PIU’ COMUNI
Bicarbonato di sodio (Alka Seltzer) NaHCO3 Na+ + HCO3
- HCO3
- + H+ H2CO3
Carbonato di calcio (Di-Gel)CaCO3 Ca2+ + CO3
2- CO32- + 2H+ H2CO3
Idrossido di alluminio (Amphogel)Al(OH)3 Al3+ + 3 OH- 3 OH- + 3 H+ 3 H2O
Idrossido di alluminio + idrossido di magnesio (Maalox)Al(OH)3 + Mg(OH)2
Titolazioni acidimetriche
Soluzione di un acido forte
Soluzione di una base fortea [ ] nota(titolante)
Aggiunta di un volume noto di titolante alla soluzione di acido forte
Si determina la variazione di pH prodotta
nella soluzione di acido forte
Si registrano le variazioni
di pH ottenute con aggiunte progressive di volumi noti di
titolante
H+ Cl-
H+ Cl-
H+ Cl-
H+ Cl-
K+ OH- K+ Cl- H2O
H+ Cl-
H+ Cl-
H+ Cl-
Curva di titolazione acidimetrica
H+ Cl-
H+ Cl-
H+ Cl-
H+ Cl-
2K+ 2OH- K+ Cl- H2O
K+ Cl- H2O
H+ Cl-
H+ Cl-
Curva di titolazione acidimetrica
H+ Cl-
H+ Cl-
H+ Cl-
H+ Cl-
3K+ 3OH- K+ Cl- H2O
K+ Cl- H2O
K+ Cl- H2O
H+ Cl-
Curva di titolazione acidimetrica
H+ Cl-
H+ Cl-
H+ Cl-
H+ Cl-
4K+ 4OH- K+ Cl- H2O
K+ Cl- H2O
K+ Cl- H2O
K+ Cl- H2O
Curva di titolazione acidimetrica
7
Punto di equivalenza
moli di base forte aggiunte = moli di acido forte
presenti
moli di base forte = Vbase forte[M]base forte
moli di acido forte = Vacido forte[M]acido forte
Vb.f.[M]b.f. = Va.f.[M]a.f.
se [M]acido forte non è nota [M]acido forte = Vb.f.[M]b.f.
Va.f
H+ Cl-
H+ Cl-
H+ Cl-
H+ Cl-
5K+ 5OH- K+ Cl- H2O
K+ Cl- H2O
K+ Cl- H2O
K+ Cl- H2O
K+ OH-
Curva di titolazione acidimetrica
Confronto tra le curve di titolazione di un acido forte e di un acido debole
Volume aggiunto di base forte
pHAcido forte
Acido debole
pH = pKa + log ( )[ A-][ AH ]
pHi = pKA + pCA
2
Equazione di Henderson-Hasselbach
K+ OH-
AH A- + H+
AHAHAH
H2O
Titolazione di un acido debole con una base forte
La variazione di pH è contenuta perché gli H+ che reagiscono con la base forte vengono “rimpiazzati” dalla dissociazione dell’acido indissociato
K+
AH A-
AH A- + H+
AH
H2O
In questa zona (quando la [OH-] < [AH])
si hanno piccole variazioni di pH
In questa zona (quando la [OH-] > [AH])
si hanno grandi variazioni di pH
N.B.Al punto di equivalenza il pH non è neutro perché è come se si fosse formato un sale derivato da un acido debole ed una base forte, che dà idrolisi basica
H
H+ H+
H+
H+ H+
H+
H+ H+
H+ H+ H+
H+H+ H+
H+
pH = 7.4
Effetti collaterali a livello gastrico
dell’aspirina (ac. Acetil-salicilico) H
L’ acetilsalicilico è un acido debolepKa 3
H+ H+
H+H+ H+
H+
H+ H+
H+
H+ H+
H+
H+ H+
H+pH = 1
pH < 7.4
Permea in forma neutra
pH = pKa + log ( )[ A-][ AH ]
Equivalenti di OH- aggiunti
All’inizio della titolazione [AH] >>
[A-]
Durante la titolazione [A-]/[AH]
aumenta progressivamente
Alla fine della titolazione [A-] >>
[AH]Quando la [A-]=[AH]
log [A-]/[AH] = 0
pH = pKa
Questo accade quando si è aggiunta una
quantità di base forte equivalente a metà
dell’acido debole iniziale ( graficamente
corrisponde al punto di flesso della curva di
titolazione)
Acidi deboli con differente pKa
È detta soluzione
tampone
una miscela di sostanze in
grado di contenere grandi
variazioni di pH
all’aggiunta di un acido o
di una base
Costituzione:Acido debole + un suo sale con base forteBase debole + un suo sale con acido forte
TAMPONI
AH A- + H+
HH++
OHOH--
Equivalenti di OH- aggiunti Equivalenti di H+ aggiunti
HH22OO
Sistema tampone costituito da un acido debole e dalla sua base coniugata
AH A- + H+
Equivalenti di OH- aggiunti Equivalenti di H+ aggiunti
Il potere tampone
= OH- (o H+)/pH
è tanto più forte quanto più il pH è vicino al pKa dell’acido debole
= 0.2/(6.8-6.6)= 0.2/0.02= 10
= 0.2/(8.2/7.0)= 0.2/1.2 = 0.17
(e naturalmente dipende dalle concentrazioni delle specie tamponanti)
pH=pKa= 6.66.8
7.0
8.2
0.2 eq.OH-
0.2 eq.OH-
Equivalenti di OH- aggiunti Equivalenti di H+ aggiunti
pK
pK -1
pK +1
Per aggiunte relativamente
piccole di acido o base forte il
sistema tampone funziona bene
nel range di pH:
(pK –1) < pH < (pK +1)
pH
Tamponare il pH dei liquidi biologici è
estremamente importante
Ad esempio variazioni del pH ematico di solo 0.1 unità di pH (rispetto al suo optimum che è di 7.36) portano a stati patologici (acidosi o alcalosi). Variazioni di 0.4-0.6 unità sono fatali.
Rappresentazione schematica dei principali costituenti chimici del plasma ematico e del liquido cellulare
pH di alcuni liquidi biologici
Cl-
Tamponi inorganici di interesse fisiologico
Buffering range
pH intracellulare
La coppia HPO42-/H2PO4
- è ottimale per tamponare intorno al pH intracellulare
pK1= 6.37
Equivalenti di OH- aggiunti
Buffering range
pH ematico
pH = pKa + log ( )[ A-]
[ AH ]
7.4 = 6.4 + log ( )[ HCO3-]
[ H2CO3 ]
log ( ) = 7.4 - 6.4 = 1
= 10 1
[HCO3-]
[H2CO3]
[HCO3-]
[H2CO3]
Il sistema HCO3-/H2CO3 non sembra
essere un buon sistema tampone del sangue
H2CO3 HCO3- +
H+
H2O + CO2
101
CO2 (g)
HCO3-
polmoni
reni
H2CO3 HCO3- +
H+
H2O + CO2 H+
101
CO2 (g)
HCO3-
polmoni
reni
iperventilazione
riassorbimento
H2CO3 HCO3- +
H+
H2O + CO2 H2O
101
CO2 (g)
HCO3-
polmoni
reni
ipoventilazione
escrezione
OH-
calore materia
I sistemi viventi sono sistemi aperti