pH di un acido diprotico
Salve a tutti.
Devo svolgere un esercizio che mi chiede di calcolare quanti millilitri di acido solforico al 98% (p/p) con densità=1,84 g/mL, bisogna adoperare per preparare 300,0 mL di soluzione 2,00 M. Mi chiede poi di calcolare il pH della soluzione.
Non ho trovato alcuna difficoltà a svolgere la parte iniziale dell'esercizio, infatti, tramite la formula M1V1=M2V2, ho scoperto che il volume da adoperare è di 30,0 mL.
Per quanto riguarda il pH, ho considerato l'acido solforico, come acido diprotico.
Considerando la seconda dissociazione:
pH=-log(2*[H+])
2*[H+]=2*2,00M=4,00M
pH=-0,69
Ed è proprio questo che mi confonde, è possibile che il pH risulti negativo? Qual è il problema?
Vi sarei grata se mi faceste notare dove sbaglio. Grazie a tutti.
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Siamo abituati a pensare al pH come ad un numero adimensionale compreso tra 0 e 14 ma esistono acidi e basi che escono da questo range.
Quindi non si preoccupi se ottiene un valore negativo di pH, è giusto.

Se la molarità degli ioni idrogeno è maggiore di 1, avrà un valore negativo di pH.
Per esempio, ci si potrebbe aspettare che una soluzione di HCl 12M abbia un valore di -log(12) = -1.08.
Quindi, perché non si sente parlare molto del pH negativo? Esistono alcune complicazioni nelle soluzioni di acidi ad una elevata molarità che rendono i calcoli del pH dall'acidità molare non precisi e difficili da verificare sperimentalmente:

Anche gli acidi forti non si dissociano completamente ad elevate concentrazioni. Alcuni degli idrogeni rimangono legati al cloro, rendendo il pH maggiore di quanto ci si aspetterebbe dalla molarità dell'acido.

Poiché ci sono così poche molecole di acqua per unità formula di acido, l'influenza degli ioni idrogeno nella soluzione viene aumentata. Ovvero la concentrazione effettiva degli ioni idrogeno (o l'attività) è molto maggiore di quella della concentrazione attuale. La solita definizione da testo di chimica generale del pH come -log [H+] è meglio scritta come pH = - log aH+. Questo effetto è davvero forte, e rende il pH molto minore rispetto a quello che ci si aspetterebbe dalla molarità dell'acido.

Se volessimo immergere un elettrodo a vetro per il pH in una soluzione 12M di HCl per misurare realmente il pH, otterremmo una valore di pH che sarebbe maggiore rispetto al vero pH. Questo ben noto difetto nelle misure fatte con l'elettrodo a vetro è chiamato "errore acido"; esso è sensibile alla condizioni sperimentali e difficile da correggere.

http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/ed083p1465

Non si spaventi neanche se trova valori di pKa <1 per acidi totalmente dissociati in acqua quali HI, HBr, HCl, HClO4, H2SO4.
Sensa schei né paura ma coa tega sempre dura
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[-] I seguenti utenti ringraziano quimico per questo post:
DonaForm, luigi_67
Chiarissimo.
Grazie mille!
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