QUIZ DI "ACIDI E BASI" - NAZIONALI CATEGORIA C

La basicità secondo Lewis di un composto è correlata alla sua capacità di donare una coppia di elettroni per formare un legame. Nel contesto della domanda, si sta valutando quale dei composti menzionati è il meno basico.

Il tetracloruro di carbonio (CCl₄) è composto da quattro atomi di cloro legati a un atomo centrale di carbonio tramite legami covalenti. Il carbonio nel CCl₄ non possiede elettroni non condivisi o solitari e quindi non è in grado di donare coppie di elettroni per formare legami con altri atomi o ioni. In altre parole, non ha la capacità di agire come una base di Lewis perché il carbonio in CCl₄ non ha elettroni non appaiati disponibili per la donazione.

Al contrario, i composti come l'ammina (CH₃‒NH₂) e l'alcol (CH₃‒OH) contengono atomi (azoto e ossigeno rispettivamente) con un paio di elettroni non condivisi che possono essere donati, rendendo questi composti più basici in termini di teoria di Lewis rispetto al CCl₄.

Il tetracloruro di carbonio, non avendo elettroni non condivisi, risulta quindi essere il meno basico tra i composti menzionati, in quanto non è in grado di donare elettroni per formare legami come gli altri composti contenenti atomi con elettroni non condivisi.

Questo giustifica la scelta del CCl₄ come il composto meno basico tra le opzioni fornite.

La scelta della soluzione tampone più adatta per ottenere un pH prossimo a 9 si basa sulla conoscenza dei valori di pK_a dei diversi acidi deboli e dei loro rispettivi sali coniugati, che compongono le diverse coppie acido-base indicate.

Il pK_a di un acido indica la sua forza come acido, con valori di pK_a più bassi che indicano una maggiore acidità. Quando si sceglie una coppia acido-base per una soluzione tampone, è importante considerare che la differenza tra i pK_a degli acidi e delle loro basi coniugate determina l'efficacia del tampone a mantenere il pH stabile attorno a un determinato valore.

Nel caso presente, il pK_a dell'acido borico (HBO₂) è 9,14, che è molto vicino al pH desiderato di 9. Quindi, la coppia HBO₂/NaBO₂ risulta essere la scelta più appropriata per preparare una soluzione tampone con un pH prossimo a 9. Le altre coppie acido-base elencate hanno valori di pK_a che differiscono significativamente da 9, rendendole meno adatte per la preparazione di una soluzione tampone per questo specifico valore di pH.

La costante di dissociazione acida di un acido debole può essere calcolata partendo dal pH della soluzione. Per un acido monoprotico debole, la relazione tra la concentrazione di ioni idrogeno e la concentrazione dell'acido è espressa dalla formula K_a =[H⁺]²/C.

Nel caso specifico in cui una soluzione acquosa di un acido monoprotico 0,100 M ha un pH di 2,85, possiamo dedurre la concentrazione di ioni idrogeno dalla formula del pH, che è pH = -log[H⁺]. Pertanto, 10^-pH = [H⁺].

Sostituendo i valori noti nella formula per la costante acida K_a = [H⁺]²/C, otteniamo:

K_a = [H⁺]²/C = (10^-2.85)²/0.1 = 1.96 ∙10^-5

Quindi, la costante di dissociazione acida dell'acido monoprotico in questione è 1.96 ∙10^-5, confermando la risposta corretta, la D.