Esercizio sul pH
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Indicare il pH di una soluzione ottenuta miscelando 10,00 ml di acido cloridrico(HCl) 0,2500 M e 10,00 ml di carbonato di sodio 0,1500 M e dire come esso varia se il volume della soluzione è portato a 40,00 ml, sapendo che per acido carbonico K1=4,40x10^-7, K2=4,70x10^-11.
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Mescolando le soluzioni date avviene la seguente reazione:

2HCl + Na2CO3 ==> H2CO3 + 2NaCl

ma l'Na2CO3 è in eccesso rispetto all'HCl, perciò avviene anche un'altra reazione:

H2CO3 + Na2CO3 ==> 2NaHCO3

inizialmente si formano 0,125 M di acido carbonico (perchè è un acido biprotico) ma a questa quantità va sottratta la parte che si trasforma in bicarbonato.

Si può facilmente calcolare quanto Na2CO3 rimane: 0,15M-(0,25/2) = 0,025M

ma poichè questi viene tutto trasformato in bicarbonato, si formeranno 0,025*2 = 0,05M di NaHCO3

All'H2CO3 iniziale (0,125M) sottraiamo le moli di carbonato di sodio: 0,125M - 0,025M = 0,1M (e questa è la quantità finale in soluzione)



A questo punto abbiamo tutti i dati necessari per calcolare il pH

pH = pKa,1 + log[HCO3-]/[H2CO3]

= 6,36 + log0,05/0,1

= 6,36 - 0,3

= 6,06

Si può notare che nel calcolo del pH il rapporto [HCO3-]/[H2CO3] è indipendente dalla diluizione. Pertanto, anche se raddoppiamo per diluizione il volume. il pH rimane costante.



saluti

Mario

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