calcolo pH acido debole, grado di dissociazione e K

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ROBERTAGABBIANELLI

2022-09-26 17:05

Una soluzione di 4,4 x 10 -4 M di un acido debole HA  è isotonica a 25°C con una soluzione 3 x 10 -4 M di NaCl. Calcolare la costante di ionizzazione dell’acido debole e il pH della soluzione

La concentrazione di HA (acido debole) = 4,4 x 10⁻⁴ M

La concentrazione di NaCl = 3 x 10⁻⁴ M

È anche dato che la soluzione di HA e la soluzione di NaCl sono soluzioni isotoniche.

Ciò significa che la pressione osmotica di HA = pressione osmotica di NaCl

La pressione osmotica di NaCl a 25⁰C può essere calcolata come segue.

𝝅(NaCl) = CRTi ….(1)

Dove, C = concentrazione

            R= costante del gas universale ( 0,0821 L atm k⁻¹ mol⁻¹)

            T = temperatura ( 25⁰ C = 273 +25 = 298 K )

              i = fattore di vant hoff ( i per NaCl = 2 )

Sostituendo i valori nell'equazione (1).

𝝅(NaCl) = ( 3 x 10⁻⁴ M ) x ( 0,0821 L atm k⁻¹ mol⁻¹) x 298 x 2

              = 1.468 x 10⁻² atm

Ora, (NaCl) = 𝝅(HA)

Pertanto, (HA) = CRTi = 1.468 x 10⁻² atm ….. (2)

Dove C = concentrazione di HA

i = fattore vant hoff per HA

Sostituzione di tutti i valori nell'equazione (2)

(4,4 x 10⁻⁴ M ) x ( 0,0821 L atm k⁻¹ mol⁻¹) x 298 x i = 1,468 x 10⁻² atm

i(HA) = ( 1.468 x 10⁻² )/ ( 1.076 x 10⁻² )

          = 1.364

Pertanto il fattore di vant hoff (i) per HA è 1,364.

La reazione di dissociazione di HA può essere rappresentata come segue-

               HA ⇋ H⁺ + LA⁻

Inizialmente C 0 0

Dopo la dissociazione C-𝝰 𝝰

Dove C = concentrazione iniziale di HA

𝝰 = grado di dissociazione

Il fattore vant hoff (i) per HA = [(C-𝝰) + 𝝰 + ]/ C

                                                  = (C+ 𝝰 )/C

                                                  = 1 + (𝝰/C) … (3)

Sostituzione dei valori nell'equazione (3)

1.364 = 1 + / (4,4 x 10⁻⁴ M )

0,364 = 𝝰/ (4,4 x 10⁻⁴ M )

𝝰 = 0,364 x (4,4 x 10⁻⁴ M)

  = 1.602 x 10⁻⁴ M

Il grado di dissociazione = = 1.602 x 10⁻⁴ M

La costante di ionizzazione per HA (Ka) = (² x C)/ (1-𝝰)

Poiché è molto piccolo, quindi trascurandolo dal denominatore, otteniamo

Ka = 𝝰 ² x C … (4)

Sostituzione dei valori nell'equazione (4)

                          Ka per HA = ( 1.602 x 10⁻⁴ M )² x ( 4.4 x 10⁻⁴ M )

                                                = ( 2.567 x 10⁻⁸ M ) x ( 4,4 x 10⁻⁴ M )

                                                = 11,3 x 10⁻¹²

Quindi, la costante di ionizzazione (Ka) per HA è 11,3 x 10⁻¹².

H+ = C x 𝝰 = 4,4 x 10⁻⁴ M  x 0.364 = 1.58 x 10⁻⁴    da cui pH = 3.8

E' giusto?

grazie a chi lo controllerà

LuiCap

2022-09-26 18:08

È corretto il coefficiente di Vant't Hoff (1,364) e il pH della soluzione di acido debole HA.

Il grado di dissociazione e la Ka sono invece sbagliati.

i = [1 + 𝝰 (ν - 1)]

1,364 = [1 + 𝝰 (2 - 1)]

1,364 = 1 + 𝝰

𝝰 = 0,364

HA <--> H+ + A-

4,4·10^-4...0...0

-4,4·10^-4·0,364...+-4,4·10^-4·0,364...+-4,4·10^-4·0,364

2,8·10^-4...............1,6·10^-4..................1,6·10^-4

Ka = (1,6·10^-4)^2 / 2,8·10^-4 = 9,14·10^-5

ROBERTAGABBIANELLI

2022-09-27 06:11

grazie, infatti non tornavano neanche a me ma mi avevano dato questa soluzione su un altro sito ed ero rimasta perplessa. grazie mille