Esercizio equilibri e tampone
Question 
Non riesco a risolvere questo esercizio :-S
Avete 250 ml di CH3CH2COOH (acido propionico), 0,100 M (ka=1,35x10-5). Dovete aggiustare il pH per aggiunta di una soluzione appropriata. Che volume dovete aggiungere di
1- HCl 1,00 M per abbassare il pH ad 1.00
2- NaCH3CH2COO 1.00 M per aumentare il pH a 4
3- acqua per aumentare il pH di 0,15
Nella prima ho un eccesso di H3O+? non riesco a fare  nessun punto  O_o
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250 litri?
La ricerca in fisica ha mostrato, al di là di ogni dubbio, che l'elemento comune soggiacente alla coerenza che si osserva nella stragrande maggioranza dei fenomeni, la cui regolarità e invariabilità hanno consentito la formulazione del postulato di causalità, è il caso. 
-Erwin Schrodinger 
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(2016-01-14, 17:58)thenicktm Ha scritto: 250 litri?

Ho corretto, grazie.  ;-)
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Ok mi sembravano un po troppi  asd fortuna che avevo già fatto i calcoli con 250mL
Dunque, hai una soluzione di 250 mL di CH3CH2COOH , 0,100 M, ka=1,35x10-5 quindi potresti intanto calcolarti il pH, in questo modo saprai la concentrazione degli ioni H3O+ presenti in soluzione ed in seguito potrai ragionare e magari vediamo dove non riesci ad arrivare o eventualmente gli errori che hai fatto :-)
La ricerca in fisica ha mostrato, al di là di ogni dubbio, che l'elemento comune soggiacente alla coerenza che si osserva nella stragrande maggioranza dei fenomeni, la cui regolarità e invariabilità hanno consentito la formulazione del postulato di causalità, è il caso. 
-Erwin Schrodinger 
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(2016-01-14, 19:05)thenicktm Ha scritto: Ok mi sembravano un po troppi  asd fortuna che avevo già fatto i calcoli con 250mL
Dunque, hai una soluzione di 250 mL di CH3CH2COOH , 0,100 M, ka=1,35x10-5 quindi potresti intanto calcolarti il pH, in questo modo saprai la concentrazione degli ioni H3O+ presenti in soluzione ed in seguito potrai ragionare e magari vediamo dove non riesci ad arrivare o eventualmente gli errori che hai fatto :-)

io avrei calcolato le moli di acido e poi scritto la reazione
ch3ch2cooh + h3o+ -> ch3ch2coo- + h2o
poi scritto che h3o+=x cioè il numero di moli da trovare e allora scrivere la ka in funzione della x..
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Ho riletto, ed è: CH3CH2COOH + H2O --> CH3CH2COO- + H3O+. Non so perchè hai fatto reagire l'acido con H3O+...
Posta il procedimento o per lo meno il risultato, quanto ti viene x e quanto ti viene il pH?
La ricerca in fisica ha mostrato, al di là di ogni dubbio, che l'elemento comune soggiacente alla coerenza che si osserva nella stragrande maggioranza dei fenomeni, la cui regolarità e invariabilità hanno consentito la formulazione del postulato di causalità, è il caso. 
-Erwin Schrodinger 
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(2016-01-14, 19:57)thenicktm Ha scritto: Ho riletto, ed è: CH3CH2COOH + H2O --> CH3CH2COO- + H3O+. Non so perchè hai fatto reagire l'acido con H3O+...
Posta il procedimento o per lo meno il risultato, quanto ti viene x e quanto ti viene il pH?

GLi altri due punti poi sono riuscita a risolverli.. però il primo ancora no.
Sarei partita facendo così:
[Immagine: IMG_20160114_WA0031.jpg]
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1° caso
Non avviene alcuna reazione.
È semplicemente un mescolamento di un acido debole con acido forte, in cui:
[H+] totale = 10^-1 = [H+] proveniente da HCl + [H+] proveniente da acido propionico
Risultato: 24,7 mL = 25,0 mL di HCl 1,00 M

2° caso
Si deve formare una soluzione tampone a pH 4,00 addizionando all'acido propionico una quantità della sua base coniugata propionato di sodio.
Risultato: 3,4 mL di CH3CH2COONa 1,00 M

3° caso
È un caso di diluizione con acqua di una soluzione iniziale di acido debole 0,100 M avente pH = 2,94 ad una soluzione di acido debole con concentrazione finale 0,0504 M (da calcolare) con pH 3,09.
Risultato: 246 mL di H2O da addizionare a 250 mL di CH3CH2COOH 0,100 M
Ciao
Luisa

Dal laboratorio se ne usciva ogni sera, e più acutamente a fine corso, con la sensazione di avere “imparato a fare una cosa”;
il che, la vita lo insegna, è diverso dall’avere “imparato una cosa”.
(Primo Levi)


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[-] I seguenti utenti ringraziano LuiCap per questo post:
ketty_slash, thenicktm
Allora non ci siamo, ti aiuto. Ma questi esercizi non li hai mai fatti?

Innanzitutto la reazione è:
(scrivo per correttezza l'autoprotolisi dell'acqua) 2H2O --> H3O+ + OH-

Dopodichè si calcola il numero di moli che abbiamo. Quindi abbiamo 0,250L di soluzione 0,100 da cui si calcola: n= M x V --> n = 0,250L x 0,100M = 0,025mol

andiamo quindi a costruire la tabella: 
                        CH3CH2COOH + H2O --> CH3CH2COO- + H3O+
i (valori iniziali)  0,025                                   0                     0
v(variazione)      -x                                        x                    x+ [H3O+]w(H3O+ prodotti dall'acqua)
f(finale)             0,025-x                                x                      x+[H3O+]w

Dalla seguente tabella si possono provare a fare delle approssimazioni, visto che la Ka=1,35x10^-5  e quindi si tratta di un acido debole, possiamo scrivere e verificheremo dopo che:
[H3O+]w<1x10^-7<=5/100 x ? (sono gli H3O+ prodotti dall'acqua minori di 10^-7 e quindi minori dei 5 centesimi di x?=
x <= 5/100 0,025? (è x minore o uguale a 0,05x0,025 cioè 1,25 x 10^-3?)
proviamo quindi a trascurare x ed [H3O+]W


Troviamoci in primis x per verificare le approssimazioni:
Ka=[CH3CH2COO-] [H3O+] / [CH3CH2COOH] = 1,35x1'^-5 sostituendo con i valori avremo che:
1,35 10^-5 = x^2 / 0,025 il che porta ad avere : x^2= 3,375 10^-7 quindi x=5,81 10^-4

Andiamo a verificare: x <= 5/100 0,025? quindi x<=1,25x10^-3? segue che: 5,81 10^-4 <=1,25x10^-3? si, quindi x è trascurabile
Possiamo trascurare anche [H3O+] prodotti dall'acqua in quanto [H3O+]w<1x10^-7<=5/100 x cioè sono minori di 0,05 x 5,81 10^-4


Abbiamo trovato quindi x= 5,81 10^-4 dal quale ci ricaviamo il pH della soluzione: 
pH=-log(5,81x10^-4)= 3,24
Nella prima domanda te sai che dobbiamo portare il tutto a pH=1 e noi siamo a 3,24
a pH=1 abbiamo che [H3O+] saranno 0,1, mentre a pH 3,24 li abbiamo già calcolati.
Prova a ragionare e dopo sapendo le moli ti calcoli il volume, guarda prima se succede qualcosa
La ricerca in fisica ha mostrato, al di là di ogni dubbio, che l'elemento comune soggiacente alla coerenza che si osserva nella stragrande maggioranza dei fenomeni, la cui regolarità e invariabilità hanno consentito la formulazione del postulato di causalità, è il caso. 
-Erwin Schrodinger 
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(2016-01-14, 21:04)LuiCap Ha scritto: 1° caso
Non avviene alcuna reazione.
È semplicemente un mescolamento di un acido debole con acido forte, in cui:
[H+] totale = 10^-1 = [H+] proveniente da HCl + [H+] proveniente da acido propionico
Risultato: 24,7 mL di HCl 1,00 M

2° caso
Si deve formare una soluzione tampone a pH 4,00 addizionando all'acido propionico una quantità della sua base coniugata propionato di sodio.
Risultato: 3,4 mL di CH3CH2COONa 1,00 M

3° caso
È un caso di diluizione con acqua di una soluzione iniziale di acido debole 0,100 M avente pH = 2,94 ad una soluzione di acido debole con concentrazione finale 0,0504 M (da calcolare) con pH 3,09.
Risultato: 246 mL di H2O da addizionare a 250 mL di CH3CH2COOH 0,100 M
Si ho corretto il primo punto e le moli mi vengono giuste 0,100 mol ma il volume come lo trovo?
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