La combinazione di composti acidi e composti basici (noto anche come alcaline) costituisce uno dei tipi principali di reazione chimica. Chimica acido-base è un tema ricco e comprende titolazioni acido-base (in cui gli acidi e le basi sono analizzati), pH e soluzioni tampone.
Acidi
Gli acidi aumentano la quantità di ioni idrogeno (H?) in una soluzione attraverso un processo chiamato dissociazione. Acido muriatico (noto anche come acido cloridrico, HCl), ad esempio, si dissocia in ioni idrogeno e ioni cloruro:
HCl? H? + Cl?
Gli acidi sono ulteriormente caratterizzati come "forte" o "debole". Acidi forti come HCl dissociare completamente; cioè, ogni molecola di HCl rompe in suoi rispettivi ioni. Acidi deboli non dissociare completamente. Un esempio è acido acetico (il principio attivo in aceto, CH? COOH). In questo caso, alcune delle molecole di acido acetico dissociare e alcuni non lo fanno. L'esatta proporzione di molecole che subiscono dissociazione varia da uno acido a altro e dipende anche dalla temperatura.
Basi
Basi di aumentano la quantità di ioni idrossido (OH?) in una soluzione. Come acidi forti, basi forti dissociano completamente quando sciolto. Idrossido di sodio (NaOH), per esempio, si rompe in ioni sodio (Na?) e ioni idrossido. Come acidi, basi possono anche essere "debole". Una base debole, come ione carbonato (CO? ²?), non rilascia direttamente ioni idrossido, ma piuttosto aumenta la quantità di ioni idrossido in soluzione rimuovendo H + dall'acqua:
CO? ²? + H? O? HCO3? + L'OH?
Acido + Base
La regola generale in chimica acido-base è acido + base = sale + acqua.
Questo processo è chiamato neutralizzazione. Tenete a mente che "sale" si riferisce ad un composto solubile in acqua composto di un metallo e un metalloide. Non fa necessariamente riferimento a tabella sale (cloruro di sodio).
Ad esempio, si consideri la reazione quando l'acido cloridrico (HCl) è mescolato con idrossido di potassio (KOH):
HCl + KOH? KCl + H? O
Utilizza
Qualsiasi composto che è acida o base e solubile in acqua può essere analizzato mediante titolazione acido-base. Un chimico, ad esempio, potrebbe utilizzare una titolazione acido-base per analizzare il contenuto in acido del vino o dell'aceto. In questo caso, una soluzione diluita di base forte (idrossido di sodio più probabile), in cui la concentrazione è noto ad alta precisione, viene aggiunto goccia a goccia per il vino o aceto, fino a quando l'acido e la base sono in proporzione uguale. Il chimico può quindi calcolare l'esatta quantità di acido nel vino o aceto.
-The-Counter compresse antiacido contengono composti basici (solitamente carbonato di calcio o magnesio idrossido) che neutralizzano l'acido dello stomaco in eccesso.
Chimica acido-base è anche il principio di fondo dietro buffer pH. Soluzioni tampone resistono variazioni di pH quando acidi o basi vengono aggiunti alla soluzione. Natura fa ampio uso di buffer in corpi naturali di acqua, come laghi e torrenti.
Fun Fact
Svente Arrhenius ha ricevuto il premio Nobel 1903 in chimica per le sue teorie sulla dissociazione degli acidi.