La dissociazione dell’acqua

L’acqua si dissocia debolmente liberando protoni H⁺ e gruppi ossidrilici OH^-. Una molecola del genere si dice che manifesta caratteristiche anfolitiche (anfos = duplice),  cioè di acido e di base contemporaneamente.

Infatti, secondo la definizione di acido e di base data da Arrhenius, si considerano acide le sostanze che in soluzione liberano ioni H⁺, mentre si considerano basiche le sostanze che in soluzione liberano ioni OH^-.

J.  N. Brönsted (in contemporanea a un altro scienziato di nome Lowry) definì invece acide e basiche quelle molecole che possono cedere o acquistare protoni rispettivamente. Sottolineato questo, rimane da verificare come una molecola d’acqua che si possa dissociare. L’equilibrio di dissociazione si può formulare con l’equazione:

 in cui una molecola si comporta da acido e da base, secondo la definizione di Brönsted.

La costante di dissociazione è data da  

Tale costante K ha un valore pari a 10^-14 mole/ litro.

Questo valore costante, detto prodotto ionico dell’acqua, è tale non solo se si parla di acqua pura, ma anche se si è in presenza di una soluzione (acqua + soluto).

Deve quindi essere chiaro che il numero di ioni H⁺ non deve necessariamente essere identico al numero degli ioni OH^- , ma ciò che deve restare costante è il prodotto delle loro concentrazioni.

Acidità e basicità di una soluzione

Si può determinare se in una soluzione acquosa gli ioni H⁺ sono in quantità eguale, minore o maggiore degli ioni OH^-.

Se in una soluzione gli ioni H⁺ prevalgono di gran lunga sugli ioni OH^-, la soluzione si dirà acida: 

Se [H⁺] = [OH^-], la soluzione si dirà neutra.

Se [H⁺] < [OH^-], la soluzione si dirà basica.

Il pH di una soluzione

Quando si conosce il numero degli ioni H⁺ in una soluzione acquosa è noto anche il numero complementare degli ioni OH^- e viceversa. Per esprimere però in modo più agevole tali misure, il chimico danese S. P. L. Sörensen introdusse la notazione logaritmica con una simboleggiatura particolare.  

Egli infatti definì come pH di una soluzione il logaritmo in base 10 dell’inverso della concentrazione degli ioni H+.   pH = log10 1 / [H+]     ossia   pH = - log10 [H+]

L’intera scala del pH va da 0 a 14.

Se un pH ha valori compresi tra 0 e 7 la soluzione si dirà acida, se corrisponde a 7 la soluzione si dirà neutra, mentre per valori di pH superiori a 7 e fino a 14 essa si dirà basica.

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