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Home Chimica

Proprietà acide e basiche dei solventi

di Chimicamo
18 Ottobre 2022
in Chimica, Chimica Analitica
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Proprietà acide e basiche dei solventi-chimicamo

Proprietà acide e basiche dei solventi-chimicamo

Le proprietà acide e basiche delle sostanze sono parametri importanti specie se esse sono usate quali solventi

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1 Costante di autoprotolisi
2 Effetto livellante

Molti solventi possono manifestare proprietà acide o basiche e pertanto possono essere classificati in solventi:

  • acidi o protogenetici
  • basici o protofili
  • anfiprotici (che possono agire, a seconda delle condizioni, sia da donatori che da accettori di protoni )
  •  inerti o aprotici.

Il carattere anfiprotico è riscontrabile, in misura più o meno notevole, in tutti i solventi salvo che per i solventi aprotici.

La caratteristica di un solvente anfiprotico è quella di subire l’autoprotolisi o autoionizzazione; ad esempio:

H2O + H2O ⇌ H3O+ + OH–

CH3OH + CH3OH ⇌ CH3OH2+ + CH3O–

CH3COOH + CH3COOH ⇌ CH3COOH2+ + CH3COO–

NH3 + NH3 ⇌ NH4+ + NH2–

Per ogni solvente il grado di autoprotolisi è dato dalla costante di autoprotolisi che per l’acqua è più comunemente chiamato prodotto ionico dell’acqua.

Per un generico solvente anfiprotico HX soggetto all’equilibrio:

HX + HX ⇌ H2X+ + X–

la costante di autoprotolisi viene espressa dalla relazione:
K = [H2X+ ] [X–]

che per ogni solvente assume un valore ben definito e costante a temperatura costante.

Costante di autoprotolisi

Il valore della costante di autoprotolisi dipende dalla:

1)      forza acida

2)      forza basica

3)      costante dielettrica

La forza della specie acida e della specie basica prodotte dal solvente per autoprotolisi non sono reciprocamente collegate. Le due specie, infatti, non formano direttamente una coppia coniugata, ma appartengono a due sistemi diversi. Ad esempio per il sistema acqua:

H2O + H2O ⇌ H3O+ + OH–

i due sistemi coniugati sono:

H2O + H+ ⇌ H3O+   (1)

H2O  ⇌ H+ +  OH–   (2)

La costante K è tanto più grande quanto maggiore è la tendenza a procedere verso destra di ambedue gli equilibri (1) e (2) e quanto più elevata è la costante dielettrica. Ad esempio il basso valore della costante K di autoprotolisi dell’ammoniaca liquida ( K = 3.2 ∙ 10-33) viene spiegato dal fatto che le sue proprietà fortemente basiche, vengono praticamente bilanciate dalle debolissime proprietà acide ovvero, mentre il processo NH3 + H+⇌ NH4+  ha una forte tendenza a realizzarsi, l’altro processo NH3  ⇌ H+ + NH2–  che deve procedere contemporaneamente avviene con molta maggiore difficoltà.

  Perclorato

Inoltre la costante dielettrica ( D = 22.4) assai più bassa rispetto a quella dell’acqua favorisce un basso valore della costante di autoprotolisi.

L’acido acetico, invece, rappresenta il caso opposto avendo spiccate proprietà sia acide che basiche. La debole costante dielettrica ( D = 6.13) contribuisce a ridurre il valore della costante di autoprotolisi che risulta essere di 3.5 ∙ 10-15.

Effetto livellante

Grazie alle loro proprietà acido-basiche, i solventi possono apportare un effetto livellante o differenziante sugli acidi o le basi in essi disciolti. Ad esempio l’acido perclorico, l’acido formico e l’acido acetico, sciolti in acqua, solvente che non presenta né forte carattere protogenico, né protofilo si comportano rispettivamente come acidi fortissimo, di media forza e debole.

Se i tre acidi vengono disciolti in ammoniaca liquida, solvente assai più protofilo dell’acqua subiscono tutti e tre una ionizzazione completa comportandosi da acidi fortissimi. In tal caso il solvente agisce da livellante.

Acidi forti come HClO4, HBr, HCl e HNO3 generano quantità equivalente di ioni H3O+ mentre se sono sciolti in acido acetico glaciale, solvente assai più protogenico dell’acqua, manifestano forze nettamente diverse e pertanto l’acido acetico glaciale agisce da dislivellante.

Tags: acido percloricoautoprotolisi dell'acquacostante dielettricaeffetto livellante

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Il Progetto Chimicamo

Massimiliano Balzano, ideatore e creatore di questo sito; dottore di Scienza e Ingegneria dei Materiali presso l’Università Federico II di Napoli. Da sempre amante della chimica, è cultore della materia nonché autodidatta. Diplomato al Liceo Artistico Giorgio de Chirico di Torre Annunziata.


Maurizia Gagliano, ha collaborato alla realizzazione del sito. Laureata in Chimica ed iscritta all’Ordine professionale. Ha superato il concorso ordinario per esami e titoli per l’insegnamento di Chimica e Tecnologie Chimiche. Docente.

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