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Lara
2017-05-28 23:01
Buona sera , scrivo il mio problema:
1)
A 25°C, il pH di una soluzione contenente acido ipocloroso HClO e ipoclorito di potassio KClO in condizioni di massima capacità tamponante vale 7,54. Si calcoli, a 25°C, il pH di una soluzione ottenuta mescolando 150 mL di una soluzione di ipoclorito di potassio KClO 2,0x10-3 mol L-1 con 150 mL di una soluzione di acido cloridrico HCl 2,0x10-3 mol L-1 .
tento:
nella prima soluzione ho un tampone con massima capacità dunque la concentrazione dell'acido è uguale alla concentrazione del sale.
Ph= 7,54 ovvero -log[H+]=7,54 quindi 10^(-7,54)= [H+]= 2,8* 10^-8
(quindi potrei dire che la k acida di HClO sia 2,8* 10^-8?)
nell' altra soluzione invece ho sempre il sale KClO e l' acido forte HCl, la quale non è una soluzione tampone perchè non ho la base coniugata di HCl, giusto?
essendo HCl un acido forte e avendo una concentrazione >10^-6 possiamo approssimare [HCl]~Ca.
Come imposto la reazione? Non posso calcolare direttamente il Ph facendo il cologaritmo di [HCl] ?
Grazie
LuiCap
2017-05-29 10:37
La prima parte dell'esercizio è corretta:
pH = pKa HClO
Ka = 10^-7,54 = 2,88·10^-8
Nella seconda parte prima di tutto ti devi domandare:
"Quando si mescola il KClO con l'HCl avviene una reazione chimica?"
Certamente sì!!!
- il KClO è un sale ternario, quindi un elettrolita forte completamente dissociato in soluzione acquosa:
KClO --> K+ + ClO-....... il ClO- è la base coniugata dell'acido debole HClO
- l'HCl è un acido forte completamente dissociato in acqua:
HCl --> H+ + Cl-
Quindi la reazione in forma ionica bilanciata è:
K+ + ClO- + H+ + Cl- --> HClO + K+ + Cl-
Gli ioni potassio e cloruro sono ioni spettatori e non partecipano alla vera reazione e non influenzano il pH finale.
La vera reazione avviene dunque tra la base debole ClO- e l'acido forte H+:
ClO- + H+ --> HClO
In tutti gli esercizi sugli equilibri acido-base ricorda questa semplice affermazione:
Il debole reagisce sempre in modo completo con il forte.
Nel caso specifico la Keq della reazione è:
Keq = 1/Ka HClO = 1/2,88·10^-8 = 3,47·10^7
Ora la domanda è:
In base alle moli iniziali dei due reagenti, dopo che è avvenuta la reazione completa cosa si forma?"
perchè la k all' equilibrio è uguale al reciproco della k acida?
Ecco la dimostrazione:
le concentrazioni che ho come dato valgono lo stesso anche se ho trascurato Cl- e K+?
Sì.
ora devo impostare il sistema con le x per le moli?
Sì, ma quello che hai scritto tu è sbagliato.
A questo punto mi sembra molto semplice calcolare il pH della soluzione risultante.
Provaci.
a questo punto ho le moli di HClO, ovvero 3*10^-4 e il volume ovvero 300 ml, mi trovo la sua concentrazione
M=(3*10^-4)/0,3= 1*10^-3
quindi ph = 3
giusto?
Grazie mille
LuiCap
2017-05-30 09:33
Ahi, ahi, ahi... se mi scrivi che il pH di un acido debole si calcola nello stesso modo di quello di un acido forte io ti rispondo che, prima di continuare a fare altri esercizi, devi tornare indietro a riguardare un po' di concetti di base.
Senza offesa, si intende, ma è evidente che non hai capito qualcosa di fondamentale
KClO + HCl_4.jpg
Per verificare se hai capito, prova a risolvere questo esercizio, analogo a quello che hai postato, ma con una differenza fondamentale:
A 25°C, il pH di una soluzione contenente acido ipocloroso HClO e ipoclorito di potassio KClO in condizioni di massima capacità tamponante vale 7,54.
Si calcoli, a 25°C, il pH di una soluzione ottenuta mescolando 150 mL di una soluzione di ipoclorito di potassio KClO 2,0x10-3 mol L-1 con 50 mL di una soluzione di acido cloridrico HCl 2,0x10-3 mol L-1.
Ahi, ahi, ahi... se mi scrivi che il pH di un acido debole si calcola nello stesso modo di quello di un acido forte io ti rispondo che, prima di continuare a fare altri esercizi, devi tornare indietro a riguardare un po' di concetti di base.
Senza offesa, si intende, ma è evidente che non hai capito qualcosa di fondamentale
Per verificare se hai capito, prova a risolvere questo esercizio, analogo a quello che hai postato, ma con una differenza fondamentale:
A 25°C, il pH di una soluzione contenente acido ipocloroso HClO e ipoclorito di potassio KClO in condizioni di massima capacità tamponante vale 7,54.
Si calcoli, a 25°C, il pH di una soluzione ottenuta mescolando 150 mL di una soluzione di ipoclorito di potassio KClO 2,0x10-3 mol L-1 con 50 mL di una soluzione di acido cloridrico HCl 2,0x10-3 mol L-1.
Ha ragione, mi scuso per l'oscenità
Devo mettermi sotto!!
allora, nell' esercizio che mi ha dato abbiamo quindi nella prima soluzione HClO e KClO con massima capacità tamponante, Ca=Cb.
HClO e un acido debole e ClO- e la sua base coniugata
[HClO]= [CLO-]
La concentrazione di H+= 10^(-7,54) = 2,88*10^-8 mol/L
e quindi, dato che in una soluzione tampone il pH= pKa + Log(Ca/Cb), allora la costante acida di HClO è 2,88*10^-8.
Nella seconda soluzione ho KClO e HCl
HCl è un acido forte che si dissocia completamente quindi HCl ---> H+ + Cl-
KClO è un sale e si dissocia nel seguente modo KClO --> K+ + ClO-
quindi avrò una soluzione ClO- + H+ --> HClO, essendo K+ e Cl- ioni spettatori che non partecipano nel calcolo del pH.
n(KClO)= 2*10^-3 *0,15 = 3*10^-14 mol
n(HCl) =2*10^-3 *0,05 = 1*10^-4 mol
ClO- + H+ --> HClO
iniziali 3*10^-4 1*10^-4 -
quindi si formeranno 1*10^-4 moli di HClO con un eccesso di ClO- di 2*10^-4
v finale = 50 + 150 = 200 mL
[HClO] = (1*10^-4)/ (0,2)= 5*10^-4M
[ClO-]= (2*10^-4/ (0,2) = 1*10^-3 M
si è formata quindi una soluzione tampone per la presenza dell' acido debole HClO e la sua base coniugata CLO-
quindi [H+]= ka* ca/cb
[H+]= 2,88*10^-8 * 5*10^-4 / 1*10^-3 = 1,44*10^-8 M
pH= 7,84
giusto?
LuiCap
2017-05-30 11:48
Ok, adesso ci siamo
I seguenti utenti ringraziano LuiCap per questo messaggio: Lara
quimico
2017-05-30 11:56
Lara cerca di evitare errori quando scrivi lo ione ipoclorito, e le costanti K (sono in maiuscolo). Sono piccolezze che contano.
Non lo dico per criticarti ma per farti capire. Sono cose che un docente penso guardi.
Per il resto brava
I seguenti utenti ringraziano quimico per questo messaggio: Lara
, scrivo il mio problema:
