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