Prevedere le reazioni acido-base
L’ammoniaca è una base debole e reagirà con l’acido acetico (un acido debole) per formare ioni ammonio e acetato:
NH3 + CH3COOH 
NH4+ + CH3COO-
L’ammoniaca reagirà con qualsiasi acido debole? Supponiamo che l’idrogeno fosfato di sodio (Na2HPO4) sia stato aggiunto all’ammoniaca. La seguente reazione sarà favorita dal prodotto?
NH3 + HPO42- NH4+ + PO42-
Per rispondere a questa domanda, guardiamo la reazione dell’ammoniaca con l’acido acetico e determiniamo perché avviene. In ogni reazione acido-base, un acido reagisce con una base per formare un altro acido e una base:
Il Kb di NH3 è 1,8 x 10-5 e il Ka dell’acido acetico è 1,8 x 10-5.
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NH3 |
CH3COO- |
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CH3COOH |
NH4+ |
Puoi calcolare la Kb di CH3COO- usando la Ka di CH3COOH:
Ka x Kb = Kw
Puoi calcolare la Ka di NH4+ usando la Kb di NH3:
Ka x Kb = Kw
Bene! Questo dimostra che la base più forte ha reagito con l’acido più forte. Questo è sempre vero nelle reazioni acido-base. Possiamo anche usare le costanti di ionizzazione per mostrare quantitativamente che questa è una reazione favorita dal prodotto:
Poiché la costante di equilibrio per la reazione di ammoniaca e acido acetico è maggiore di uno, è una reazione favorita dal prodotto.
La Ka di HPO42- è 3,6 x 10-13. La reazione tra NH3 e HPO42- sarà favorita dal prodotto o dal reagente?
| Favorito il prodotto | Favorito il reagente |
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Ricordo che la reazione favorita sarà tra l’acido più forte e la base più forte.
Bene! La costante di ionizzazione per HPO42- è 3,6 x 10-13 mentre la costante di ionizzazione per NH4+ è 5,6 x 10-10. Quindi NH4+ è l’acido più forte. La costante di ionizzazione per NH3 è 1,8 x 10-5 mentre la costante di ionizzazione per PO43- è 2,8 x 10-2. Quindi PO43- è la base più forte. La reazione favorita sarà tra l’acido più forte e la base più forte. Pertanto, la reazione tra NH4+ e PO43- sarà favorita.
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