Acidi e Basi. Definizioni di Boyle, Arrhenius, Bronsted-Lowry e Lewis. Forza Acida e Forza Basica

EQUILIBRI ACIDO-BASE. DEFINIZIONE DI ACIDO E DI BASE
Acidi e Basi sono Sostanze che si neutralizzano reciprocamente e che ricorrono spesso nella vita quotidiana. Basti pensare al succo di limone e a tutti i prodotti alimentari che hanno un sapore acuto, aspro, pungente (definiti "Acidi"), o ai prodotti per la pulizia della casa contenenti ammoniaca, che hanno un odore caustico, pungente e irritante (definiti "Basici").
Storicamente, il primo ad approcciarsi a questa classe di sostanze fu Boyle, nel XIX secolo; egli constatò che gli Acidi corrodevano i Metalli, sviluppando Idrogeno Gassoso, e che le Basi (Alcali), presenti nelle ceneri delle piante, potevano essere disciolte in acqua e formare sostanze viscide al tatto; inoltre notò che queste sostanze, se fatte reagire, si neutralizzavano reciprocamente, formando Sali e Acqua; ed infine che potevano modificare il colore di alcune piante (gli Acidi in rosso e le Basi in azzurro). Verso la fine del 1800 Arrhenius, grazie a studi sull'elettrochimica, diede loro una prima definizione: un Acido è una sostanza che (in soluzione acquosa) libera Ioni H⁺, mentre una Base è una sostenza che (in soluzione acquosa) libera Ioni OH⁻.
Nel 1922 la definizione di Arrhenius fu affiancata da quella di Brønsted e Lowry, secondo i quali un Acido è una sostanza che (in soluzione acquosa) cede Ioni H⁺, mentre una Base è una sostanza che (in soluzione acquosa) acquisisce Ioni H⁺; questa nuova visione, più "universale", incluse tra le basi anche sostanze che non possedevano gruppi ossidrilici (ad esempio l'Ammoniaca), ma che potevano, comunque, basificare l'ambiente acquoso in cui si trovavano per la loro capacità di accettare protoni (da un soluto donatore o dall'acqua stessa); inoltre, introdusse la complementarità nella coppia reattiva Acido/Base, implicando l'instaurarsi di un equilibrio chimico (Acido/Base), più o meno accentuato o spostato verso sinistra o destra e mediato dall'Acqua, in cui ogni Acido cede un Protone a una Base, trasformandosi nella sua "Base Coniugata" (relativa all'Acido) e ogni Base acquisisce un Protone, trasformandosi nel suo "Acido Coniugato" (relativo alla Base).
In generale, la Forza di un Acido è proporzionale soprattutto alla differenza di Elettronegatività che sussiste tra l'Idrogeno dissociabile e l'Elemento dell'Atomo a cui tale Idrogeno è legato nell'Acido indissociato, mentre la Forza di una Base è determinata dalla differenza di Elettronegatività che sussiste tra l'Ossigeno ossidrilico dissociabile e l'Elemento dell'Atomo a cui tale Ossigeno è legato nella Base indissociata. Ovviamente, andranno considerate anche le stabilità delle specie che, teoricamente, dovrebbero formarsi in seguito alla dissociazione.
L'Equilibrio Acido-Base è un processo reversibile, cioè può procedere in entrambe le direzioni; la posizione dell'equilibrio dipende dalle concentrazioni delle specie chimiche coinvolte e dalle costanti di equilibrio; ne deriva che, se ad essere coinvolto è un Elettrolita Forte, il suo Elettrolita Coniugato risulterà debole in misura proporzionale alla forza dell'Elettrolita che si dissocia e, se ad essere coinvolto è un Elettrolita Debole, il suo Elettrolita Coniugato risulterà debole in misura proprzionale alla debolezza dell'Elettrolita che si dissocia. In altre parole, ad Acidi Forti corrispondono Basi Coniugate Deboli e ad Acidi Deboli corrispondono Basi Coniugate Forti; viceversa, a Basi Forti corrispondono Acidi Coniugati Deboli e a Basi Deboli corrispondono Acidi Coniugati Forti.
Nel 1923 Lewis completò il quadro definendo Acide quelle sostanze capaci di acquisire da altre sostanze una coppia di elettroni per formare un legame covalente dativo e Basiche quelle sostanze capaci di cedere una coppia di elettroni ad altre sostanze per formare un legame covalente dativo. Ad esempio, il Trifluoruro di Boro (BF₃) si comporta da Acido nei confronti dell'Ammoniaca (NH₃), acquisendo i la sua coppia elettronica libera; così come l'Ammoniaca si comporta da Base nei confronti del Trifluoruro di Boro, cedendogli la sua coppia elettronica libera. Conseguenetemente ad un'interazione di questo tipo si forma un composto di coordinazione (nel caso specifico il Trifluoruro di Boro e Ammonio).
#chimica #física
00:00 Introduzione
00:42 Acidi e Basi secondo Boyle
02:59 Acidi e Basi secondo Arrhenius
04:49 Acidi e Basi secondo Bronsted & Lowry
09:41 Forza di un Acido e Forza di una Base: Ka e Kb
13:22 Acidi e Basi secondo Lewis
14:11 Conclusione