Differenza tra acidità e basicità

Differenza chiave - Acidità vs basicità
 

L'acidità e la basicità dei composti sono indicazioni del pH. L'acidità di un terreno è causata da composti acidi, che possono rilasciare ioni di idrogeno (H⁺), con conseguente basso pH in quel mezzo. La basicità di un mezzo è causata da composti basici, che possono rilasciare ioni idrossido (OH^-), risultante in un pH elevato in quel mezzo. La differenza chiave tra acidità e basicità è quella l'acidità causa un pH basso mentre la basicità causa un pH elevato in un mezzo acquoso.

CONTENUTO

1. Panoramica e differenza chiave
2. Cos'è l'acidità 
3. Cos'è la basicità
4. Confronto affiancato - Acidità vs basicità in forma tabulare
5. Sommario

Cos'è l'acidità?

L'acidità è il livello di acido nelle sostanze. La concentrazione di ioni idrogeno (H⁺) è il parametro principale utilizzato per identificare l'acidità. La concentrazione di ioni idrogeno è espressa come valore di pH. Il pH è il logaritmo negativo della concentrazione di ioni idrogeno. Quindi, maggiore è la concentrazione di ioni idrogeno, abbassare il pH. Un valore basso del pH indica una maggiore acidità.

Secondo l'acidità delle sostanze, ci sono due tipi di acidi come acidi forti e acidi deboli. Gli acidi forti provocano un livello di acidità più elevato nel mezzo acquoso mentre gli acidi deboli producono una bassa acidità. Gli acidi forti possono completamente dissociarsi in ioni, liberando tutti i possibili ioni idrogeno (H⁺). Al contrario, un acido debole si dissocia parzialmente, rilasciando solo alcuni ioni di idrogeno. Gli acidi possono anche essere classificati come acidi monoprotici e acidi poliprotici; gli acidi monoprotici rilasciano uno ione idrogeno per molecola, mentre gli acidi polipropilici rilasciano più ioni idrogeno per molecola.

L'acidità degli acidi è determinata dal pKa dell'acido. pKa è il logaritmo negativo di Ka. Ka è la costante di dissociazione acida di una soluzione. È una misura quantitativa della forza di un acido in una soluzione (o acidità). Abbassa il pKa, più forte è l'acido. Più alto è il pKa, più debole è l'acido.

Figura 01: succo di limone ha un'alta acidità

Le tendenze periodiche dell'acidità degli elementi chimici dipendono fondamentalmente dai loro valori di elettronegatività. L'elettronegatività degli elementi chimici aumenta da sinistra a destra di un periodo. Se l'elettronegatività di un atomo è più alta, può stabilizzare un atomo negativo su di essa molto facilmente perché ha una maggiore affinità per gli elettroni. Pertanto, gli ioni idrogeno associati ad alti atomi elettronegativi sono facilmente rilasciabili rispetto agli atomi a basso elettronegativo, con conseguente acidità maggiore. Quando si scende un gruppo nella tavola periodica, l'acidità aumenta. Questo perché la dimensione degli atomi aumenta nel gruppo. I grandi atomi possono stabilizzare le cariche negative su di loro (mediante distribuzione della carica); quindi uno ione idrogeno associato a un grande atomo può essere facilmente rilasciato.

Cos'è la basicità?

La basicità di una sostanza è il numero di atomi di idrogeno sostituibili da una base in un particolare acido. In altre parole, la basicità di un composto è il numero di ioni idrogeno che possono reagire completamente con gli ioni idrossido rilasciati da una base.

Figura 02: Struttura chimica dello ione idrossido

I fattori che possono influenzare la basicità di un composto sono elencati di seguito.

1. elettronegatività
2. Raggio atomico
3. Spese formali

L'elettronegatività di un atomo si riferisce alla sua affinità per gli elettroni. Un atomo con un'elevata elettronegatività può attirare elettroni se confrontato con atomi elettronegativi bassi. Maggiore è l'elettronegatività, minore è la basicità. Al fine di rilasciare ione idrossido, gli elettroni di legame tra l'atomo di ossigeno e il resto della molecola dovrebbero essere completamente attratti dall'atomo di ossigeno (l'atomo di ossigeno nel gruppo idrossido dovrebbe essere più elettronegativo dell'altro atomo a cui è legato). Es: se la basicità del ROH è alta, l'elettronegatività di R è inferiore a quella dell'atomo di ossigeno.

Figura 03: I saponi sono basi deboli formate dalla reazione degli acidi grassi con idrossido di sodio o idrossido di potassio.

Il raggio atomico è un altro fattore che influenza la basicità di un composto. Se il raggio atomico è piccolo, la densità elettronica di quell'atomo è alta. Quindi, lo ione idrossido può essere facilmente rilasciato. Quindi la basicità di quel composto è relativamente alta.

Le spese formali sono generalmente spese positive o negative. Una carica formale positiva indica una densità di elettroni inferiore. Quindi, gli elettroni di legame non possono essere completamente attratti dallo ione idrossido. Quindi non può essere facilmente rilasciato (lo ione idrossido), indicando una minore basicità. Al contrario, una carica formale negativa causa maggiore basicità.

Qual è la differenza tra acidità e basicità?

Acidità vs basicità
L'acidità è il livello di acido nelle sostanze.	La basicità si riferisce allo stato di essere una base, che può rilasciare ioni idrossido (OH-).
pH
L'acidità causa un basso pH in mezzo acquoso.	La basicità causa un pH elevato in mezzo acquoso.
ioni
L'acidità indica un'alta concentrazione di ioni idrogeno in un mezzo.	La basicità indica un'alta concentrazione di ioni idrossido in un mezzo.
Tendenze periodiche
L'acidità aumenta da sinistra a destra di un periodo e giù di un gruppo.	La basicità diminuisce da sinistra a destra di un periodo e giù di un gruppo.
Effetto di elettronegatività
L'acidità è elevata se l'elettronegatività (dell'atomo a cui è legato l'atomo di idrogeno) è elevata.	La basicità è alta se l'elettronegatività (dell'atomo a cui è legato l'atomo di ossigeno dello ione idrossido) è bassa.

Riassunto: acidità vs basicità

Acidità e basicità sono due termini fondamentali usati in chimica. L'acidità è causata da composti acidi. La basicità è causata da composti di base. La differenza chiave tra acidità e basicità è che l'acidità causa un pH basso mentre la basicità causa un pH elevato in un mezzo acquoso.

Riferimento:

1. "7.3: Effetti strutturali su acidità e basicità." Chemistry LibreTexts, Libretexts, 7 settembre 2016, Disponibile qui.
2. "Andamento della tavola periodica." Rete di dottori studenti, Disponibile qui.

Cortesia dell'immagine:

1. "Lemon-edit1" di André Karwath aka Aka - Opera propria (CC BY-SA 2.5) attraverso Commons Wikimedia
2. "Hydroxide-lone-pairs-2D" (dominio pubblico) tramite Commons Wikimedia
3. "589824" (CC0) tramite Pixabay