Molti sali possono dar luogo alla variazione del pH di una soluzione dato che la loro dissoluzione determina la formazione di ioni con certe caratteristiche. Più precisamente gli ioni (cationi o anioni) in questione possono reagire con l’acqua causando la variazione del pH perchè corrispondono ad acidi o basi coniugate rispettivamente di basi o acidi deboli. Esaminando i seguenti quattro casi di tali reazioni definite di idrolisi la situazione sarà più chiara.
Caso 1. Neutralità. Molti sono i sali che sciolti in acqua non modificano affatto il pH dal valore neutro ,come ad esempio il comune sale da cucina NaCl. Il catione Na+ è l’acido coniugato di una base forte come l’NaOH: come prevedibile in base alla teoria acido-base di Bronsted-Lowry, Na+ è un acido debole che non reagirà con l’acqua e dunque non darà luogo all’aumento della concentrazione degli ioni idrossonio. Stesso discorso per Cl– : è la base coniugata dell’acido forte HCl , quindi non è abbastanza forte da dar luogo a reazione acido-base con il solvente acquoso. In definitiva molti ioni hanno la naturale tendenza a rimanere tal quali o meglio circondati da molecole d’acqua garantendo un valore del pH uguale a 7.
Caso 2. Idrolisi basica. L’idrolisi basica è il risultato di una reazione tra le molecole d’acqua e gli anioni derivanti dalla dissociazione del sale. Si tratta però in tal caso di anioni che sono basi coniugate di acidi deboli. Ne è un esempio lo ione acetato, base coniugata del debole acido acetico: è una base forte a sufficienza da dar luogo a tale reazione:
CH3COO– + H2O → CH3COOH + OH–
La dissoluzione del KCN rende basica la sua soluzione acquosa. CN– è la base coniugata dell’acido debole HCN, quindi possiamo aspettarci:
CN– + H2O → HCN + OH–
Al contrario K+ è l’acido coniugato della base forte KOH: niente idrolisi acida.
Caso 3. Idrolisi acida. La dissoluzione di un sale può liberare cationi con caratteristiche acide. Un esempio può essere l’ NH4Cl: il cloruro non dà idrolisi basica , ma è lo ione ammonio a dare idrolisi acida essendo l’acido coniugato dell’ammoniaca, che è notoriamente una base debole. A dare idrolisi acida sono anche tanti cationi ad alta densità di carica derivanti da metalli di transizione, ad esempio:
Al+3 , Fe+3, Zn2+ , Cr+3, Pb2+. L’ Al+3 per esempio si idrolizza secondo la seguente reazione:
Al+3 + H2O ↔ AlOH2+ + H+
Caso 4. Doppia idrolisi. Idrolisi simultanea acida e basica dovuta alla dissoluzione di un sale in cui sia il catione che l’anione possono dare idrolisi. Esempio è il NH4CN, con l’idrolisi acida di NH4+ e basica di CN–. Ovviamente per la valutazione del pH bisognerà tener conto della forza relativa delle due specie.
Chimitutor -28 Ottobre 2017