Grado di idrolisi: esercizi

Il grado di idrolisi h di un sale è definito come il rapporto tra le moli di sale idrolizzato e le moli di sale iniziale. Indifferentemente piuttosto che il rapporto tra le moli si può utilizzare il rapporto tra le concentrazioni.

Esso  può essere utilizzato come una caratteristica quantitativa dell’idrolisi dei sali. Il suo valore può quindi assumere valore massimo 1 e valore minimo zero. Poiché è relativo a una reazione di equilibrio varia al variare della temperatura e con la diluizione della soluzione

Affinché un sale possa dar luogo a idrolisi esso deve derivare da un acido forte e una base debole, da un acido debole e una base forte o da un acido debole e una base debole. In quest’ultimo caso il grado di idrolisi è indipendente dalla diluizione. Il grado di idrolisi di un sale di acido forte e di una base debole è inversamente proporzionale alla costante di dissociazione della base. Pertanto, il grado di idrolisi aumenta con una diminuzione del valore della K_b.

Il grado di idrolisi del sale è definito come la proporzione del sale che viene idrolizzato all’equilibrio e quale proporzione del sale si dissocia nei suoi ioni corrispondenti, una volta che è disciolto nell’acqua. Il grado di idrolisi per il sale di un acido forte e di una base debole aumenta con l’aumento della temperatura e anche con la diluizione. Pertanto il grado di idrolisi per un sale di un acido forte e di una base debole è inversamente proporzionale alla costante di dissociazione della base

Esercizi sul grado di idrolisi

Calcolo di h

Calcolare il grado di idrolisi di una soluzione di acetato di sodio 0.10 M sapendo che la costante di dissociazione dell’acido acetico è 1.8 · 10^-5

Si considera l’idrolisi dello ione acetato che avviene secondo l’equilibrio:
CH₃COO^– + H₂O ⇄ CH₃COOH + OH^–
La costante di idrolisi vale K_b = K_w/K_a = 10^-14/1.8 · 10^-5 = 5.6 · 10^-10
Dove K_w è il prodotto ionico dell’acqua

Si ragiona in modo analogo a quanto si fa per la determinazione del grado di dissociazione.

All’equilibrio: [CH₃COO^–] = 0.10 (1-h) e [CH₃COOH] = [OH^–] = 0.10 h
Sostituendo questi valori nell’espressione della costante si ha:
K_b = 5.6 · 10^-10 = (0.10 h)(0.10 h)/ 0.10(1-h) = 0.10² h²/0.10(1-h) = 0.10 h²/1-h

Poiché h è trascurabile rispetto a 1 di ottiene:
5.6 · 10^-10 = 0.10 h²

Da cui h = √5.6 · 10^-10 /0.10 = 7.5 · 10^-5
In generale si ha:

h = √K_b/C
dove C è la concentrazione iniziale del sale

Calcolo di K_a da h

Un sale derivante da acido debole e base forte ha una concentrazione di 0.100 M e un grado di idrolisi di 1.18 · 10^-2. Calcolare la costante di dissociazione dell’acido

Applicando la formula
h = √K_b/C
si ha:
1.18 · 10^-2 = √ K_b /0.100

Elevando al quadrato ambo i membri:
1.39 · 10^{-4 =} K_b/ 0.100
Da cui K_b = 1.39 · 10^-5
Poiché K_a · K_b = K_w = 10^-14
Si ha: K_a = 10^-14/K_b = 10^-14/1.39 · 10^-5 = 7.18 · 10^-10