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