Idrolisi dei sali: quando una soluzione salina è acida o basica

Il cloruro di sodio sciolto in acqua dà una soluzione neutra; l’acetato di sodio una basica; il cloruro d’ammonio una acida. Eppure sono tutti «sali». Il motivo è l’idrolisi salina: gli ioni provenienti da acidi o basi deboli reagiscono con l’acqua e ne alterano il pH. Saperlo prevedere è essenziale per chi prepara soluzioni, neutralizza reflui o formula prodotti.

Vediamo perché un sale può non essere neutro, come classificare i quattro casi e come si calcola il pH di una soluzione salina.

Perché un sale può non essere neutro

Quando un sale si scioglie si dissocia nei suoi ioni. Se uno di questi è la base coniugata di un acido debole (come l’acetato) o l’acido coniugato di una base debole (come lo ione ammonio), quello ione non è uno spettatore: reagisce con l’acqua. La base coniugata strappa un protone all’acqua liberando OH⁻ (soluzione basica); l’acido coniugato cede un protone all’acqua liberando H₃O⁺ (soluzione acida).

A⁻ + H₂O ⇌ HA + OH⁻   Kₜ = KₛKₐ

La costante che governa questa reazione si ricava dalla relazione tra coppie coniugate: Kₜ (dello ione) = Kₛ / Kₐ (dell’acido di partenza). Più debole è l’acido di provenienza, più forte è la sua base coniugata e più marcata l’idrolisi.

I quattro casi

Per prevedere il carattere di una soluzione salina basta classificare i due «genitori» del sale — l’acido e la base da cui deriva:

Il caso sale di acido debole + base forte

È il più comune (acetati, carbonati, fosfati di sodio o potassio). Il catione (Na⁺, K⁺) è uno spettatore; l’anione è la base coniugata di un acido debole e idrolizza dando soluzione basica. Esempio svolto: acetato di sodio 0,1 M. Kₜ dell’acetato = Kₛ/Kₐ = 10⁻¹⁴ / 1,8×10⁻⁵ = 5,6×10⁻¹⁰. Quindi [OH⁻] = √(5,6×10⁻¹⁰ × 0,1) = 7,5×10⁻₆ → pOH = 5,12 → pH ≈ 8,9.

[OH⁻] ≈ √(Kₜ · Cₐₙₚₐₛ)

Il caso sale di acido forte + base debole

Specularmente, sali come il cloruro d’ammonio danno soluzioni acide. Qui l’anione (Cl⁻) è lo spettatore, mentre il catione ammonio NH₄⁺ è l’acido coniugato di una base debole e cede un protone all’acqua: NH₄⁺ + H₂O ⇌ NH₃ + H₃O⁺. Il calcolo è analogo, usando Kₐ dello ione ammonio (= Kₛ/Kₜ dell’ammoniaca) per ottenere [H₃O⁺].

Come affrontare un problema di idrolisi

La procedura è sempre la stessa: identifica gli ioni del sale; stabilisci da quale acido e base provengono e se sono forti o deboli; individua quale ione idrolizza; scrivi l’equilibrio con l’acqua; calcola la costante di idrolisi con Kₛ/Kₐ o Kₛ/Kₜ; risolvi come per un acido o base debole. La parte concettuale — capire chi idrolizza — è più importante del calcolo.

Questa logica ha conseguenze pratiche dirette. Chi neutralizza un refluo acido con soda non ottiene quasi mai pH 7 esatto: se l’acido di partenza era debole, il sale che si forma idrolizza e lascia la soluzione leggermente basica. Allo stesso modo, una soluzione di un sale «innocuo» come il carbonato di sodio è in realtà nettamente alcalina e va trattata come tale dal punto di vista della sicurezza. Prevedere il pH finale di una miscela salina, insomma, non è un esercizio: è ciò che distingue una neutralizzazione fatta bene da una solo apparente.

Domande frequenti

Perché l’acetato di sodio dà una soluzione basica?

Perché lo ione acetato è la base coniugata di un acido debole (l’acido acetico) e reagisce con l’acqua: CH₃COO⁻ + H₂O ⇌ CH₃COOH + OH⁻. Questa reazione libera ioni OH⁻ e alza il pH. Il sodio, invece, è uno spettatore. Per l’acetato di sodio 0,1 M il pH risulta circa 8,9.

Perché il cloruro di sodio è neutro?

Perché deriva da un acido forte (HCl) e da una base forte (NaOH): le loro forme coniugate, Cl⁻ e Na⁺, sono basi e acidi così deboli da non reagire apprezzabilmente con l’acqua. Nessuno dei due ione idrolizza, quindi il pH resta quello dell’acqua pura, circa 7.

Come calcolo il pH di una soluzione salina?

Trova lo ione che idrolizza, calcola la sua costante (Kₜ = Kₛ/Kₐ per un anione, Kₐ = Kₛ/Kₜ per un catione) e poi trattalo come una base o un acido debole: [OH⁻] = √(Kₜ·C) oppure [H⁺] = √(Kₐ·C). Infine ricava il pH. La concentrazione C è quella del sale disciolto.

Che cosa succede con un sale di acido debole e base debole?

Idrolizzano entrambi gli ioni e il pH dipende dal confronto tra le costanti: se il catione è più acido (Kₐ maggiore) la soluzione è acida, se l’anione è più basico (Kₜ maggiore) è basica. Quando le due costanti sono simili, come nell’acetato d’ammonio, il pH resta vicino a 7.

Gli ioni dei metalli alcalini idrolizzano?

Praticamente no. Na⁺, K⁺, ma anche cationi come Ca²⁺, sono acidi coniugati di basi forti (gli idrossidi corrispondenti) e non modificano il pH. Idrolizzano invece molti cationi metallici piccoli e carichi, come Al³⁺ o Fe³⁺, che rendono acide le loro soluzioni perché polarizzano le molecole d’acqua coordinate.