dubbio di chimica sui mix e tamponi

Myttex Forum ha chiuso definitivamente. Non è più possibile inviare messaggi, ma il contenuto è ancora consultabile in questo archivio.

roberto96

2015-12-23 13:09

salve, salve, 28.5 mL di una soluzione di acido fluoridrico vengono titolati con una soluzione di idrossido di potassio 0.125 M. Per raggiungere il punto equivalente sono stati aggiunti 32.4 ml di idrossido. Calcolare: a) il pH iniziale; b) il pH dopo l’aggiunta dei primi 15.0 mL di titolante; c) l’intervallo di viraggio dell’indicatore da utilizzare (Ka= 4.0 x 10-4M).

HF + KOH KF + H2O

Moli HF= 0,0285 L *0,125 M= 3,6*10^-3

3,6*10^-3 *0,125 M = 4,5*10^-4 M

HF= 4,5*10^-4 / 0,0285 = 0,0157 M

Ora dovrei applicare questa formula che non ho ben capito. 

Ka= x^2 / 0,0157 M - x = ...........

Come proseguo? Potreste aiutarmi? Grazie

LuiCap

2015-12-23 14:48

Il punto equivalente di una titolazione è definito come il punto in cui le moli di titolante (in questo caso NaOH) sono stechiometricamente uguali alle moli di titolato ( in questo caso HF).

n NaOH al p.e. = V x M = 0,0324 L x 0,125 mol/L = 4,05·10^-3 mol

Queste moli sono uguali alle moli di HF contenute in 28,5 mL di soluzione, perciò:

M HF = n / V = 4,05·10^-3 / 0,0285 L = 0,142 mol/L

A questo punto per risolvere le domande richieste bisogna conoscere:

- come si calcola il pH di una soluzione di acido debole HF nota la sua Ka e la sua concentrazione;

- come si calcola il pH di una soluzione tampone, in quanto dopo l'aggiunta di 15,0 mL di NaOH si forma una soluzione in cui, nello stesso volume, sono presenti un tot di moli (da calcolare) di HF e un tot di moli (da calcolare) della sua base coniugata F-;

- come si calcola il pH di una sale costituito da una base forte K+ (che non reagisce con acqua) e da una base debole F- che reagisce in acqua dando idrolisi basica: questa è la situazione che si verifica al punto equivalente della titolazione;

- cos'è un indicatore acido-base e che relazione esiste tra il suo pK e il pH al p.e. della titolazione.

Se ti svolgo io tutto l'esercizio non imparerai mai tutto quel mare di contenuti che ti ho elencato!!!

I seguenti utenti ringraziano LuiCap per questo messaggio: roberto96

roberto96

2015-12-23 15:31

ovviamente preferisco capire gli argomenti. Grazie mille per avermi fatto capire gli argomenti da ripetere.

Stavo ripetendo il pH di acido debole HF nota la concentrazione molare e la Ka.

Ho studiato la teoria.Precisamente la formula.

Ka= X^2/Ca-x Ka=X^2/Ca

La x corrisponde ad H^+. H^+= rad(Ca*Ka).

Praticamente la x corrisponde ad H^+.

Potreste farmi qualche esempio? Magari provo a risolverlo? Grazie, nota la concentrazione e la K calcolo pH.

LuiCap

2015-12-23 16:52

Quando un acido debole monoprotico HA si dissocia in acqua si instaura un equilibrio la cui costante Ka è costante a temperatura costante: si formano x mol/L di H+ e x mol/L di A- e rimangono (Ca-x) mol/L di HA.

La formula corretta per ricavare la concentrazione di H+ è:

[H+] = x^2/Ca-x

Si può trascurare la x al denominatore ed applicare la formula risolutiva approssimata

[H+] = radice quadrata (x^2/Ca)

solo quando Ka·Ca è all'incirca minore di 10^-4

LuiCap

2015-12-23 18:02

Prova a calcolare sia con il metodo non approssimato che con quello approssimato il pH delle soluzioni acquose dei seguenti acidi deboli monoprotici:

1) HA 0,315 M, Ka = 1,15·10^-3

2) HA 0,0998 M, Ka = 3,45·10^-2

3) HA 0,00775 M, Ka = 4,22·10^-2

4) HA 1,85 M, Ka = 1,78·10^-4

I seguenti utenti ringraziano LuiCap per questo messaggio: roberto96

roberto96

2015-12-23 18:48

ora sto provando a fare l'esercizio, dopo aver visto la spiegazione. Una domanda, non so se sia stupida o meno come quesito. Ma la formula dice : x^2/Ca-x, a livello di applicazione la x^2 o -x a cosa corrisponde? La Ca sarebbe la molarità. Grazie

LuiCap

2015-12-23 19:18

Mi sembra impossibile che sul libro che stai utilizzando non ci siano questi concetti di base ;-)

pH HA debole.jpg
pH HA debole.jpg

I seguenti utenti ringraziano LuiCap per questo messaggio: roberto96

roberto96

2015-12-23 19:24

ho imparato lo schema.


ora lo sto applicando al primo esercizio.

HA -------> H^+ + A^-

moli iniziali 0,315 0 0

variazione -x x x

moli finali 0,315-x x x


H^+= x^2 / 0,315 -x

L'ho applicato bene? Scusatemi ma con gli acidi non mi riesco a rapportare

I seguenti utenti ringraziano roberto96 per questo messaggio: paolo

LuiCap

2015-12-24 08:54

Scusami, ma non è più questione di acidi, ma di matematica :-(

Se x = [H+], non puoi scrivere

[H+] = x2/0,315-x

Riguarda bene l'equazione che ho scritto ;-)

Più che imparare lo schema, devi capire il suo significato.

Prima che si instauri l'equilibrio, in soluzione ci sono 0,315 mol/L di HA. Essendo questo un acido debole, ma comunque più forte del debolissimo acido H2O, è in grado di cedere a quest'ultima uno ione H+ e lasciare in soluzione la sua base coniugata A-:

HA + H2O <--> H3O+ + A-

Il prodotto fra la concentrazione molare degli ioni H3O+ e A- diviso la concentrazione dell'acido indissociato rimasta in acqua è una costante a temperatura costante chiamata costante di dissociazione Ka (o meglio di ionizzazione) tipica di ogni acido.

roberto96

2015-12-24 09:47

hai ragione, errore di scrittura.

Ka=x^2 / 0,315 - x


allora ricapitolando.

HA 0,315 M, Ka = 1,15·10^-3

K= rad(0,315*1,15*10^-3) = 0,01903

pH= 1,72

Ho calcolato bene? Grazie

LuiCap

2015-12-26 14:24

1,72 è il pH della soluzione di HA calcolato con la formula approssimata.

E con la formula non approssimata che pH risulta?

I seguenti utenti ringraziano LuiCap per questo messaggio: roberto96

roberto96

2015-12-27 19:22

3,44 va bene?

LuiCap

2015-12-27 19:34

No, è sbagliato, non ci può essere una differenza così grande tra il pH calcolato con la formula non approssimata e quella approssimata.

Con la formula non approssimata devi risolvere un'equazione di secondo grado.

roberto96

2015-12-27 19:39

sarebbe x^2/Ca?

LuiCap

2015-12-28 17:19

Scusami, mi sono accorta ora che qualche risposta fa ho scritto delle formule sbagliate che probabilmente ti hanno confuso le idee  ;-)

La troppa familiarità con queste cose mi fa diventare inaffidabile, scusami ancora.

Per calcolare la [H+] di un acido debole monoprotico, note la sua Ka e la sua Ca iniziale, si usano le seguenti formule:

Formula approssimata

Applicabile solo quando Ka·Ca è all'incirca minore di 10^-4

Ka = [H+]2/Ca

Formula non approssimata

Applicabile sempre

Ka = [H+]2/Ca-x

roberto96

2015-12-28 19:09

ok, no problem. Ora riscrivo le regole sul foglio.


mi viene 1,97. Corretto?

LuiCap

2015-12-29 10:06

pH con formula approssimata = 1,720

pH con formula non approssimata = 1,734

roberto96

2015-12-29 19:43

con la prima mi trovo, con la seconda no. NOn riesco a impostare la formula. Potreste gentilmente scrivermi come impostarla? Grazie

LuiCap

2015-12-29 21:12

Te l'ho scritta già scritta ;-)

Ka = [H+]2/Ca-x

1,15·10-3 = [H+]2/0,315 - [H+]

I seguenti utenti ringraziano LuiCap per questo messaggio: roberto96

roberto96

2015-12-29 22:24

capito grazie mille