Embedded Files
El suc de llimona o de taronja, els refrescos de cola i els fruits vermells són coneguts pel seu gust àcid. Per contra, el bicarbonat, les sals de fruita i les verdures tenen un gust més sec i una mica sabonós, corresponent a una base. Però, com podem identificar aquest comportament diferent en l'àmbit químic?
Teoria d'Arrhenius
Teoria d'Arrhenius
S.A. Arrhenius va ser el primer a oferir una explicació senzilla i clara sobre el comportament àcid-base dels compostos:
Algunes substàncies poden presentar un doble comportament, mostrant el caràcter àcid o bàsic segons el compost amb el qual interaccionin. Aquestes substàncies s'anomenen amfòters. L'aigua n'és un exemple.
H2O (aq) ⇄ H+ (aq) + OH− (aq)
Es poden fer dues crítiques a la teoria d'Arrhenius:
Només es pot aplicar a dissolucions aquoses.
No permet explicar el caràcter bàsic de substàncies com l'amoníac NH3, ja que no té hidròxids (OH−) que pugui perdre.
La doble fletxa (⇄) de la reacció de l'aigua implica que es produeix en els dos sentits al mateix temps.
L'aigua produeix ions:
H2O (aq) → H+ (aq) + OH− (aq)
Els ions produeixen aigua:
H+ (aq) + OH− (aq) → H2O (aq)
Hi ha nombroses aplicacions per exercitar els coneixements sobre àcid-base.
La miniaplicació següent ofereix una visió global de l'escala de pH:
Pots visualitzar la disposició de les molècules i fins i tot construir el teu propi àcid amb aquest altre simulador:
Escala de pH
Escala de pH
Per determinar el grau d'acidesa o basicitat s'utilitza la concentració de protons [H+] de la dissolució, perquè un àcid la fa augmentar i una base la fa disminuir. Com que el valor d'aquesta concentració és massa petit, s'utilitza el seu logaritme decimal canviat de signe per obtenir nombres més còmodes.
pH = −log [H+]
Com que l'aigua pura ja té protons, el valor de pH neutre no és nul, sinó que està situat en el 7. Una dissolució àcida contindrà una concentració més elevada de protons, però a causa de l'exponent negatiu, el seu pH serà inferior a 7.
Si treballem amb bases, calculem el pOH = −log [OH−] i obtenim el pH a partir de l'expressió: pH + pOH = 14.
Per determinar el valor de pH es pot utilitzar l'anomenat paper indicador, una tira de paper que canvia de color segons l'acidesa de la dissolució.
Hi ha uns instruments electrònics, pH-metres (pronunciat pehàc-metres), que utilitzen la conductivitat per mesurar el pH amb més precisió.
Aquesta simulació et mostrarà com funcionen:
I aquesta altra com es fa amb indicadors químics:
Activitats
Activitats
Determina el pH de la dissolució de 3 g d'àcid clorhídric en 150 mL d'aigua.
Quin és el pH de la dissolució de 5 g d'hidròxid de sodi en 200 mL d'aigua?
El pH d'una dissolució és 3,5. És àcida o bàsica? Calcula la concentració de protons. En aquestes condicions, hi ha OH− a la dissolució?
Aconsegueix paper indicador i determina el pH aproximat dels elements següents: refresc de cola, cafè, xampú, sabó de mans, saliva, diverses fruites i llet.
Page updated
Report abuse