pH di sali derivanti da acido debole e base debole

I sali derivanti da acidi deboli e basi deboli subiscono l’idrolisi per entrambi i costituenti. Consideriamo, ad esempio, l’idrolisi del cianuro di ammonio NH4CN; tale sale deriva dalla base debole NH4OH e dall’acido debole HCN.

Esso, in acqua, si dissocia completamente in NH4+ e CN. Sia lo ione ammonio che lo ione cianuro subiscono idrolisi secondo i seguenti equilibri:

NH4+ + H2O ⇌ NH4OH + H+

CN + H2O ⇌ HCN + OH

Un sale derivante da acido debole e da base debole può essere acido, basico o neutro a seconda della forza dell’acido o della base:

se Ka > Kb la soluzione risulta acida

se Ka < Kb la soluzione risulta basica

se Ka = Kb la soluzione risulta neutra

Ad esempio, tenendo conto che il valore di Ka di HCN è pari a 6.2 x 10-10 e la Kb di NH4OH ha un valore pari a 1.8 x 10-5,  poiché Ka  < Kb la soluzione risulta basica.

Il pH di una soluzione di ossalato acido di ammonio NH4HC2O4 risulterà, invece, acido in quanto il valore di Ka  è dell’ordine di 10-2 mentre il valore di Kb di NH4OH è dell’ordine di 10-5.

Se i valori di Ka e di Kb sono all’incirca uguali come nel caso dell’acetato di ammonio CH3COONH4  (entrambi dell’ordine di 10-5) allora le concentrazioni dell’acido libero e della base libera risultano uguali per qualsiasi valore di concentrazione del sale. Se sono valide queste condizioni l’espressione che ci fornisce la concentrazione idrogenionica di tale soluzione è:

[H+] = √Ka ·Kw/Kb

Nel caso quindi dell’acetato di ammonio risulta:

[H+] = √Kw = √1 ∙ 10-14 = 1 ∙ 10-7 M

Da cui, in accordo con quanto detto in precedenza si ha che il pH è pari a 7

Per una soluzione di cianuro di ammonio, invece, si ha:

[H+] = √6.2 ∙ 10-10 x 1 ∙ 10-14 /1.8 ∙ 10-5 = 5.9 ∙ 10-10 M

Da cui pH = – log 5.9 ∙ 10-10 = 9.2

 

 

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Author: Chimicamo

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