Problema di titolazione acido formico e pH

Salve a tutti, ho un problema con questo esercizio.. L’ho svolto ma non ho il risultato per confrontarlo   Qualcuno potrebbe gentilmente dirmi se l’ho svolto correttamente? Vi ringrazio anticipatamente!! "50 mL di acido formico HCOOH sono titolati con 25 mL di idrossido di sodio 0,2 M. Il pH al punto di equivalente è 8,25. Calcolare la Ka dell’acido. Alla soluzione ottenuta dalla titolazione si aggiungono 30 mL di HCl 0,05 M. Calcolare il pH risultante."

Ragiona un attimo: come può un acido, per quanto debole sia, avere una Ka < Kw???

LuiCap ha scritto:

Ragiona un attimo: come può un acido, per quanto debole sia, avere una Ka < Kw???

Si, mi sono accorta dell'errore poco dopo averlo postato.. Ma non riesco a capire dove sbaglio

Come può la soluzione ottenuta al punto equivalente con pH = 8,25 aumentare il pH per aggiunta di un acido forte?!?!

LuiCap ha scritto:

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Anche l'impostazione della seconda parte è sbagliata. Come può la soluzione ottenuta al punto equivalente con pH = 8,25 aumentare il pH per aggiunta di un acido forte?!?!

No, infatti, deve diminuire! Non capisco come devo calcolarmi la variazione di moli però.. Cioè aggiungendo le 0.0015 moli di HCl come calcolo l'aumento delle moli di HCOOH nella soluzione? PS: la ringrazio moltissimo per la pazienza!!

Okay, penso che adesso ci sono! 

Mi dispiace, ma ancora non ci sei

Quando la base debole HCOO- reagisce con l'acido forte H+ avviene una reazione completa, che si indica con una freccia singola --> e non con la doppia freccia <--> come hai scritto tu "copiando" male dal mio allegato.

L'acido forte H+ è in difetto rispetto alla base debole HCOO- quindi, a fine reazione, rimane una parte della base debole iniziale (0,0035 mol) e si forma l'acido debole coniugato HCOOH in quantità uguale all'H+ iniziale (0,0015 mol); queste due specie sono disciolte nello stesso volume di soluzione (0,105 L).

Questa è una soluzione tampone, cioè una soluzione in cui è presente sia l'acido che la sua base coniugata (o viceversa).

Per calcolare il pH di questa soluzione non puoi trascurare il fatto che inizialmente ci siano insieme alle 0,0015 mol di HCOOH anche 0,0035 mol di HCOO- in 0,105 L di soluzione.

Le molarità iniziali di queste due specie sono:

[HCOOH] = 0,0015 mol/0,105 L = 0,014 mol/L e non 0,01 M come hai scritto tu

[HCOO-] = 0,0035 mol/0,105 L = 0,033 mol/L

Questo calcolo si può tranquillamente trascurare per una soluzione tampone perché, come vedrai nell'allegato, i due volumi si semplificano.

Infatti, in generale, in una soluzione tampone si ha:

[H+] = Ka · Ca/Cb = Ka · (na/V)/(nb/V) = Ka · na/nb

LuiCap ha scritto:

Mi dispiace, ma ancora non ci sei

Quando la base debole HCOO- reagisce con l'acido forte H+ avviene una reazione completa, che si indica con una freccia singola --> e non con la doppia freccia <--> come hai scritto tu "copiando" male dal mio allegato.

L'acido forte H+ è in difetto rispetto alla base debole HCOO- quindi, a fine reazione, rimane una parte della base debole iniziale (0,0035 mol) e si forma l'acido debole coniugato HCOOH in quantità uguale all'H+ iniziale (0,0015 mol); queste due specie sono disciolte nello stesso volume di soluzione (0,105 L).

Questa è una soluzione tampone, cioè una soluzione in cui è presente sia l'acido che la sua base coniugata (o viceversa).

Per calcolare il pH di questa soluzione non puoi trascurare il fatto che inizialmente ci siano insieme alle 0,0015 mol di HCOOH anche 0,0035 mol di HCOO- in 0,105 L di soluzione.

Le molarità iniziali di queste due specie sono:

[HCOOH] = 0,0015 mol/0,105 L = 0,014 mol/L e non 0,01 M come hai scritto tu

[HCOO-] = 0,0035 mol/0,105 L = 0,033 mol/L

Questo calcolo si può tranquillamente trascurare per una soluzione tampone perché, come vedrai nell'allegato, i due volumi si semplificano.

Infatti, in generale, in una soluzione tampone si ha:

[H+] = Ka · Ca/Cb = Ka · (na/V)/(nb/V) = Ka · na/nb

La ringrazio ancora!!! Ho provato a fare un altro esercizio di questo tipo però continuo a sbagliare qualche passaggio perché dovrebbe risultarmi 4,83 nella prima parte e invece risulta 4,08.. Se non le dispiace le lascio il mio svolgimento.. Potrebbe dirmi dove sbaglio?   

Testo dell’esercizio:

“2,0 g di acetato di sodio e 1,2 g di acido acetico [Ka= 1,8×10-5] sono stati solubilizzati in una quantità di acqua tale da ottenere 200 mL di soluzione. A questa soluzione sono stati aggiunti 5,0 mL di una soluzione di NaOH 0,2 M. Calcolare il pH della soluzione prime e dopo l’aggiunta della base.”

Sbagli perché aggiungi 0,0200 mol di H+ inesistenti in soluzione a 0,0244 mol di base debole CH3COO-, facendo questo ragionamento sbagliato: 0,0200 mol di CH3COOH liberano in soluzione 0,0200 mol di H+.

Questo non è vero perché il CH3COOH è un acido debole.

Prova a svolgere la seconda parte.

LuiCap ha scritto:

Sbagli perché aggiungi 0,0200 mol di H+ inesistenti in soluzione a 0,0244 mol di base debole CH3COO-, facendo questo ragionamento sbagliato: 0,0200 mol di CH3COOH liberano in soluzione 0,0200 mol di H+.

Questo non è vero perché il CH3COOH è un acido debole.

Prova a svolgere la seconda parte.

Okay, adesso ci sono!!! 

OK, adesso ci sei

LuiCap ha scritto:

OK, adesso ci sei

Ho provato anche qualche altro:

“15 mL di idrossido di sodio 0,11 M sono aggiunti a 25 mL di acido perclorico 0,01 M. Calcolare il pH della soluzione risultante.” 

ma sto avendo difficoltà nel calcolare la Kb di questo.. Come faccio?

Comunque, La ringrazio davvero molto per il suo preziosissimo aiuto, mi sta aiutando tantissimo!! Avendo un esame in vista sto cercando di fare abbastanza esercizi con varie difficoltà, ma di alcuni non ho i risultati.. Quindi non se faccio bene o meno 

L'acido perclorico è un acido forte completamente dissociato in acqua; non è un caso che il testo non ti fornisca alcuna Ka!!!

La reazione che avviene è una reazione completa che porta alla formazione di acqua:

OH- + H+ --> H2O

Sono in quantità stechiometrica la base e l'acido forti???

Prova ora a risolverlo.

Gli ioni H+ provenienti dall’acido (0,25x10^-3 moli) non vengono completamente consumati in virtù dell’eccesso di base e quindi di ioni OH- (1,65x10^-3 moli)?

Prova a proseguire tu.

LuiCap ha scritto:

Prova a proseguire tu.

Mi ero dimenticata di allegare la foto con lo svolgimento nel messaggio precedente. È corretto?

Sì, è corretto.