Acido e base: due modelli utili
Il pH misura in scala logaritmica l’attività degli ioni idrogeno in soluzione; nei problemi introduttivi diluiti viene spesso approssimato con pH = −log₁₀[H₃O⁺]. Un cambiamento di una unità di pH corrisponde circa a un fattore dieci nella concentrazione di H₃O⁺ in queste condizioni.
Perché il pH è logaritmico
Secondo Brønsted-Lowry, un acido dona un protone H⁺ e una base lo accetta. In acqua è più realistico parlare di trasferimento di protoni tra molecole: HCl + H₂O → H₃O⁺ + Cl⁻. La teoria di Lewis è più generale e descrive acidi e basi in termini di accettazione e donazione di coppie elettroniche.
Acido forte non significa concentrato
Se [H₃O⁺] passa da 10⁻³ mol·L⁻¹ a 10⁻⁴ mol·L⁻¹, il pH passa da circa 3 a 4. La seconda soluzione ha circa dieci volte meno H₃O⁺, non «un po’ meno». Questa natura logaritmica è essenziale per interpretare correttamente la scala.
Esempio rapido
Forza e concentrazione sono concetti diversi. Un acido forte reagisce quasi completamente con l’acqua nelle condizioni considerate; una soluzione concentrata contiene una grande quantità di soluto per volume. È possibile avere una soluzione diluita di un acido forte o una soluzione relativamente concentrata di un acido debole.
Acido e base: due modelli utili
Se in un esercizio ideale [H₃O⁺] = 1,0 × 10⁻³ mol·L⁻¹, allora pH = 3,00. Se la concentrazione diminuisce a 1,0 × 10⁻⁵ mol·L⁻¹, il pH diventa 5,00.
Secondo Brønsted-Lowry, un acido dona un protone H⁺ e una base lo accetta. In acqua è più realistico parlare di trasferimento di protoni tra molecole: HCl + H₂O → H₃O⁺ + Cl⁻. La teoria di Lewis è più generale e descrive acidi e basi in termini di accettazione e donazione di coppie elettroniche.