Costante di dissociazione basica

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In chimica, la costante di dissociazione basica è una grandezza che rappresenta, ad una data temperatura, il grado di dissociazione di una base. Maggiore è la costante, maggiore è la tendenza della base a dissociarsi, maggiore è la sua "forza".

Data la reazione di dissociazione di una generica base BOH:

BOH ⇋ B + + OH − {\displaystyle {\ce {BOH\leftrightharpoons B^{+}{+}OH-}}}

la costante di dissociazione basica corrispondente viene calcolata come:

K b = [ B + ] [ OH − ] [ BOH ] {\displaystyle {\ce {K_{b}= {\frac {[B^+][OH^{-}]}{[BOH]}}}}}

in cui le parentesi quadre indicano la concentrazione molare della specie racchiusa tra esse.

I valori delle costanti di dissociazione riportati in letteratura sono convenzionalmente quelli misurati a 20 °C; spesso non vengono riportati i valori delle costanti, bensì i corrispondenti pKb, definiti come:

pK b = − log 10 ⁡ K b {\displaystyle {\text{pK}}_{\text{b}}=-\log _{10}{\text{K}}_{\text{b}}}

Per soluzioni sufficientemente diluite di basi deboli, per i quali la concentrazione della specie indissociata [BOH] {\displaystyle {\text{[BOH]}}} può essere ragionevolmente approssimata con il valore della concentrazione nominale della base C b {\displaystyle {\text{C}}_{\text{b}}} , il pH è legato alla costante di dissociazione secondo la relazione:

pH = 14 + 1 2 ( log 10 ⁡ K b + log 10 ⁡ C b ) {\displaystyle {\text{pH}}=14+{\frac {1}{2}}(\log _{10}{\text{K}}_{\text{b}}+\log _{10}{\text{C}}_{\text{b}})}

Infatti, ponendo

[ OH − ] = [ B + ] {\displaystyle {\ce {[OH^{-}]=[B^+]}}} e [ BOH ] ≃ C b {\displaystyle {\ce {[BOH]\simeq C_{b}}}}

si ha che

K b = [ OH − ] 2 C b {\displaystyle {\ce {K_{b}= {\frac {[OH^{-}]^2}{C_{b}}}}}}

da cui

[ OH − ] = K b C b {\displaystyle {\ce {[OH^{-}]={\sqrt {K_{b}C_{b}}}}}}

e

pOH = − log 10 ⁡ K b C b {\displaystyle {\text{pOH}}=-\log _{10}{\sqrt {{\text{K}}_{\text{b}}{\text{C}}_{\text{b}}}}}

Allora

pH = 14 − pOH = 14 + log 10 ⁡ K b C b {\displaystyle {\text{pH}}=14-{\text{pOH}}=14+\log _{10}{\sqrt {{\text{K}}_{\text{b}}{\text{C}}_{\text{b}}}}}

Voci correlate

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