Caratteristiche di acidi e basi: principali differenze

Le caratteristiche degli acidi e delle basi sono tutte quelle proprietà e qualità con cui possiamo distinguere tra un acido e una base.

Secondo la teoria di Arrehnius, a acido è una sostanza che rilascia protoni H⁺ quando sciolto in acqua, e a base è qualsiasi sostanza che rilascia ioni ossidrile OH^- quando in soluzione acquosa.

Acidi	basi
Formazione di ioni	Presente	Presente
Reazione di neutralizzazione	Quando reagisce con una base.	Quando reagisce con un acido.
Solubilità dell'acqua	Solubile	Parzialmente solubile. Gli idrossidi di calcio, bario e alluminio sono scarsamente solubili.
Conducibilità elettrica	Presente	Presente
Stato della materia	Solido, liquido o gassoso	Solido, liquido o gassoso
Reazione con cartina di tornasole	Colorazione rossa	Colorazione blu
valore del ph	Meno di 7	Maggiore di 7
Controparte coniugata	Un acido debole forma una base coniugata.	Una base debole forma un acido coniugato.
Effetto corrosivo	Acidi forti	basi forti

Caratteristiche degli acidi

Gli acidi hanno diverse caratteristiche con cui possono essere identificati.

Capacità di formare ioni dagli acidi

La caratteristica principale delle sostanze acide è che possono essere ionizzate, cioè perdere o guadagnare elettroni.

L'acido cloridrico HCl, un acido forte, ionizza per formare l'anione cloruro Cl^- e protone H⁺.

Reazione di neutralizzazione

Un acido reagisce con una base per formare un sale e acqua. Questa reazione è nota come reazione di neutralizzazione. Ad esempio, HCl reagisce con NaOH per formare cloruro di sodio NaCl (sale da cucina) e acqua:

Idrosolubilità degli acidi

Gli acidi sono generalmente solubili in acqua. Ad esempio, l'acido cloridrico o l'acido muriatico è moderatamente solubile in acqua, fino a 82 g di HCl possono essere sciolti in 100 ml di acqua a 0ºC. Nel caso dell'acido solforico H₂SW₄, la miscela con l'acqua genera calore, quindi è sempre consigliabile aggiungere l'acido all'acqua per evitare esplosioni.

Forza acida

Il modo in cui gli acidi si dissociano determina se sono forti o deboli. La forza di un acido è data dalla sua Costante di dissociazione.

Acido nitrico HNO₃ è un acido forte perché in soluzione acquosa si ionizza completamente in protoni e ioni nitrato:

Ciò significa che quando aggiungiamo HNO₃ in acqua, analizzando l'acqua troveremo solo H⁺ e ioni nitrato, e praticamente nessun HNO₃.

Invece, l'acido acetico trovato nell'aceto è un is acido debole, perché solo una parte di esso è dissociata:

Ecco perché è rappresentato con frecce in due direzioni, questo significa che in soluzione acquosa avremo acido acetico, H⁺ e l'anione acetato (H₃C-COO^-).

Stati della materia degli acidi

Gli acidi si possono trovare allo stato liquido, solido o gassoso. Ad esempio, l'acido cloridrico HCl è liquido, l'idrogeno solforato HS è un gas e l'acido ossalico è un solido.

Reazione con cartina di tornasole da acidi

Quando mettiamo una striscia di cartina di tornasole in una sostanza acida, la cartina di tornasole diventa rossa.

Identificazione degli acidi in base al loro pH

PH è la misura della quantità di H⁺ presente in una soluzione. Quindi, tra pH 0 e 7, siamo in presenza di un acido. Ad esempio, l'aceto ha un pH pari a 2, il pH dell'acido solforico nelle batterie delle auto è pari a 1.

Conducibilità elettrica degli acidi

Poiché gli acidi possono dissociarsi e produrre ioni caricati elettricamente, le soluzioni acide possono condurre elettricità. Ad esempio, all'interno delle batterie delle auto, l'acido solforico, che è un acido forte, viene utilizzato come conduttore di elettricità.

Effetto corrosivo degli acidi forti

Gli acidi forti hanno un effetto corrosivo, possono bruciare i tessuti organici quindi la loro manipolazione deve essere estremamente attenta.

Gli acidi deboli formano una controparte coniugata

Quando disciolti, gli acidi deboli formano quella che è nota come coppia coniugata, cioè un acido debole forma una base coniugata.

Per esempio:

In questo caso, l'acido formico o metanoico (HCOOH), quando dissociato, forma il formato di ioni base coniugato.

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Caratteristiche delle basi

Di seguito presentiamo le proprietà delle basi o soluzioni alcaline che le caratterizzano.

Capacità di ionizzazione di base

Le sostanze basiche o alcaline sono caratterizzate dalla formazione di ioni quando disciolte in acqua:

In questo caso, l'idrossido di sodio NaOH si ionizza per formare un anione idrossido OH^- e un catione di sodio Na⁺.

Una base reagisce con un acido per formare un sale

Una base reagisce con un acido in una reazione di neutralizzazione per formare acqua e un sale, ad esempio:

In questo caso, l'idrossido di alluminio Al (OH)₃, una base, reagisce con HCl e forma il sale di cloruro di alluminio AlCl₃ e acqua. L'idrossido di alluminio viene utilizzato come antiacido per alleviare il reflusso gastrico neutralizzando l'acido prodotto dallo stomaco.

Basi solubilità in acqua

Alcune basi sono solubili in acqua. Gli idrossidi alcalino terrosi, come l'idrossido di calcio e l'idrossido di bario, sono scarsamente solubili in acqua. Ad esempio, l'idrossido di sodio o la soda caustica possono essere sciolti 109 g in 100 ml di acqua a 20ºC. Mentre idrossido di magnesio o latte di magnesia Mg (OH)₂ è praticamente insolubile in acqua.

Forza di base

A seconda del grado di ionizzazione della base, questi possono essere forti o deboli. Ad esempio, l'idrossido di litio è a base forte perché in soluzione acquosa si ionizza completamente in ioni idrossido OH e cationi Litio⁺:

Al contrario, l'ammoniaca NH₃ è un base debole perchè a contatto con l'acqua non tutta l'ammoniaca si dissocia:

Stato della materia delle basi

Le basi si possono trovare allo stato solido, liquido e gassoso. Ad esempio, l'idrossido di sodio puro è solido, l'ammoniaca è un gas.

Reazione con la cartina di tornasole delle basi

Quando mettiamo una striscia di cartina tornasole in una sostanza alcalina, la carta diventa blu.

Identificazione delle basi in base al loro pH

Le basi sono caratterizzate dall'avere un pH compreso tra 7 e 14.

Conducibilità elettrica delle basi

Le basi per la loro capacità di ionizzazione sono buoni conduttori di elettricità. Ad esempio, nelle batterie alcaline, l'idrossido di potassio KOH viene utilizzato come conduttore elettrico.

Effetto corrosivo delle basi

Le basi forti possono danneggiare i tessuti organici. Ad esempio, i detergenti per forni da cucina sono generalmente basi resistenti, ed è sempre consigliato maneggiarli con estrema cura, indossando guanti e protezioni per gli occhi.

Le basi deboli formano una controparte coniugata

Le basi deboli quando disciolte formano una controparte coniugata, cioè una base debole forma un acido coniugato.

Ad esempio, tris- (idrossimetil) ammino metano (OHCH₂)₃CNH₂ è una base debole il cui acido coniugato è (OHCH₂)₃CNH₃⁺:

Questa è la base per l'azione delle sostanze tampone o buffer, che sono sostanze che servono a mantenere costantemente il pH delle soluzioni.

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