Calcolo del pH, sembra banale ma non per me

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emanuele marra

2016-03-24 08:47

Salve a tutti,

incontro qualche difficoltà in questo esercizio:

Determinare il pH di una soluzione acquosa 0,02 M di K2HAsO4 (Ka1 = 5,6x10^-3; Ka2 = 1,7x10^-7; Ka3 = 2,5 x 10^-12).

Allora, la reazione dovrebbe essere:

K2HAsO4 + 2H2O = 2KOH + H3AsO4

potreste per favore darmi delle dritte?

ho pensato che dalla Ka1 possiamo ricavarci la Kb utilizzando la formula: Kb = Kw/Ka1, giusto? ottenuta la Kb possiamo calcolarci la Kn utilizzando la formula: Kn = Kw/Kb. A questo punto, Kn=2X^2/0,02-x (all'equilibrio dovremmo avere 0,02-X = 2X + X).......semplifichiamo a Kn=2X^2/0,02 perchè la X è trascurabile. con questa formula possiamo calcolarci la [X] = [OH], successivamente il pOH ed infine il pH = 14 - pOH. è corretto il mio ragionamento? Grazie.

P.S.= spero sia tutto chiaro.

Igor

2016-03-24 09:06

In questi casi la concentrazione del Sale non è determinante:

pH = 0,5*( pKa2 + pKa3 )

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LuiCap

2016-03-24 11:39

Non è certamente la sezione giusta, questo è un esercizio :-(

La formula risolutiva te l'ha già data Igor.

Aggiungo che la reazione che hai scritto è assurda.

Hai a che fare con un sale di un acido debole triprotico, che in acqua si dissocia completamente in:

K2HAsO4 --> 2K+ + HAsO4(2-)

L'anione HAsO4(2-) dà origine ai seguenti equilibri:

a) idrolisi basica:

HAsO4(2-) + H2O <--> H2AsO4(-) + OH-

Kb = Kw/Ka2 = 5,9·10^-8

b) dissociazione acida:

HAsO4(2-) <--> H+ + AsO4(3-)

Ka3 = 2,5·10^-12

L'equilibrio complessivo è dunque:

2HAsO4(2-) <--> H2AsO4(-) + AsO4(3-)

L'anione HAsO4(2-) è quindi uno ione anfolita che si comporta contemporaneamente da acido e da base.

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emanuele marra

2016-03-25 17:46

Chiedo scusa per la sezione non corretta.......Igor, mi chiedevo perché nella formula del pH utilizzi Ka2 e Ka3 e non Ka1? grazie mille

Igor

2016-03-26 11:19

Gli equilibri con cui hai a che fare sono i due che ha scritto LuiCap.

Ka1 si riferisce invece all'equilibrio H3AsO4/H2AsO4(-).

emanuele marra

2016-03-26 18:02

Scusami Igor ma continuo a non capire........K2HAsO4 in H2O: 2K(+) + HAsO4(2-), quest'ultimo può dare idrolisi basica e idrolisi acida. Non capisco come entra in gioco H3AsO4 e perché Ka1 non è influente sul calcolo del pH.

Grazie per l'aiuto.

LuiCap

2016-03-26 19:05

L'H3AsO4 non entra mai in gioco, perciò neppure la Ka1.

L'HAsO4(2-) da idrolisi basica, ma non idrolisi acida; subisce invece una dissociazione acida, cioè libera l'ultimo suo protone.

pH ione anfolita.jpg
pH ione anfolita.jpg
pH ione anfolita 2.jpg
pH ione anfolita 2.jpg


Se per idrolisi acida intendi questa, allora va bene:

HAsO4(2-) + H2O <--> AsO4(3-) + H3O(+)

Io l'ho scritta nella forma:

HAsO4(2-) <--> AsO4(3-) + H+

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emanuele marra

2016-03-27 17:18

Molto molto chiaro.......grazie mille. Ne approfitto per augurare a tutti voi buona Pasqua.

LuiCap

2016-03-27 18:14

Correggo il refuso nell'ultima frase:

Il pH di una soluzione acquosa di una specie anfolita è indipendente dalla sua concentrazione.

LuiCap

2016-03-28 11:19

Una dimostrazione un po' più semplice è quest'altra:

pH ione anfolita 3_.jpg
pH ione anfolita 3_.jpg

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emanuele marra

2016-03-29 15:10

Gentile Luisa, grazie mille. 

Emanuele