Volume 1

MODULO E U. 12 - Acidi, basi, prodotto ionico dell acqua, pH Prendiamo ora in considerazione l acido cloridrico e l acido fluoridrico (come abbiamo visto, nel paragrafo 12.4): HCl è un acido forte, mentre HF è un acido debole. Per spiegare la diversità di dissociazione in questi due acidi bisogna considerare la differente elettronegatività del fluoro rispetto al cloro (Tab. 2.8, Unità 5). Il fluoro è molto elettronegativo, quindi il legame che forma con l idrogeno, H F, è un legame covalente polare, cioè gli elettroni non sono ugualmente ripartiti. Ciò porta come conseguenza una grande stabilità di legame, cioè è maggiore l energia necessaria per romperlo. La stabilità della molecola HF può essere effettivamente attribuita all ineguale ripartizione della coppia di elettroni. La molecola si carica infatti con carica positiva verso l idrogeno e con carica negativa verso il fluoro, pertanto l attrazione che si forma tra queste due cariche determina la stabilità del legame H F. Da quanto è stato fin qui esposto, si può quindi affermare che nella molecola di un idracido l elettronegatività dell alogeno determina la forza del legame tra l idrogeno e l alogeno. In altre parole, la forza di un legame è tanto maggiore quanto è maggiore l elettronegatività dell alogeno e la polarità del legame e, quindi, tanto maggiore è l energia di legame conseguente all attrazione tra l idrogeno e l alogeno. In Tabella 12.3 sono rappresentati i valori dell energia di legame delle molecole degli idracidi. Come si può osservare dalla Tabella 12.3, l acido cloridrico ha un valore di energia di legame inferiore a quella dell acido fluoridrico e questo concorda con quanto è stato detto prima sulla minore elettronegatività del cloro rispetto all elettronegatività del fluoro; quindi il legame H Cl è più debole rispetto al legame H F e pertanto l acido cloridrico è un acido più forte perché si dissocia con maggiore facilità, visto che occorre meno energia per la formazione degli ioni H+ e Cl . Si vede che la diminuzione di polarità delle molecole indica una minore, inuguale ripartizione di elettroni, quindi si ha una minore energia di legame passando Legame Energia, dall acido fluoridrico all acido iodidrico (Tab. 12.3). in kcal/mole Tutto ciò conferma i valori delle costanti di dissociazione della Tabella 12.2, in cui si può osservare che l acido iodidrico possiede un valore di K (cost. diss.) maggiore: pertanto è l idracido più forte, visto che lo iodio è l alogeno meno elettronegativo, quindi il legame H I è il più debole. 12. 7 H F H Cl H Br H I 135 102,1 85,9 70,4 Tabella 12.3. Energie di legame. Basi forti e deboli Perché una sostanza si comporti da base (secondo Arrhenius), deve liberare in soluzione acquosa ioni OH . Come gli acidi, anche le basi vengono classificate in forti o deboli e, allo stesso modo, esistono poche basi forti e numerose basi deboli. a. Basi forti Quindi, si definisce energia di legame la quantità di energia necessaria per rompere un legame chimico. Ad esempio l idrossido di sodio, NaOH, è la base più forte. Si scioglie facilmente in acqua liberando in soluzione ioni Na+ e OH , secondo la seguente reazione: NaOH Na+ + OH (12.6) 163