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Rosa
2018-01-02 07:44
Buongiorno sto svolgendo questo esercizio allegato ma mi trovo in difficoltà nel primo quesito con il calcolo degli H+, perché ho dei risultati anomali e vorrei sapere per favore dove sbaglio ringraziandovi in anticipo e augurandovi buon anno !
Ho provato a rispondere al quesito successivo
Forse lo sbaglio è nei coefficienti stechiometrici a cui dovevo elevare le specie?
LuiCap
2018-01-02 13:23
Nel comparto B non c'è una soluzione di acido debole HA, ma una sua soluzione tampone HA/A-.
Inoltre nel testo c'è scritto chiaramente che il comparto A è l'elettrodo positivo, cioè il CATODO in cui avviene la riduzione degli H+, e il comparto B è l'elettrodo negativo, cioè l'ANODO in cui avviene l'ossidazione dell'H2.
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Rosa
2018-01-02 13:33
La ringrazio mi eserciterò con altri problemi simili!
Quindi catodo e anodo si definiscono in base alla [H+], io invece guardavo la concentrazione totale dell'acido pensavo che chi fosse più concentrato sarebbe stato l'anodo. Quindi devo sempre vedere la forza di dissociazione ?
Intendo nel caso in cui nel testo mi chiedesse di dire quale sia l'anodo o il catodo e non fosse specificato
Rosa
2018-01-02 14:09
E qui 1 al denominatore indica la concentrazione di H2?
LuiCap
2018-01-02 15:01
In una pila a concentrazione di H+ per stabilire quale è il CATODO (+) e l'ANODO (-) devi considerare tutte le variabili in gioco, ovvero la forza dell'acido, la sua concentrazione e la pressione di H2.
Esempio 1
Comparto A: HCl 0,00100 M / P H2 = 0,525 atm
E(A) = 0,0592 · log (0,00100/0,525) = -0,161 V si comporta da ANODO
Comparto B: CH2ClCOOH (acido cloroacetico) 1,00 M (Ka = 1,4·10^-3) / P H2 = 0,985 atm
[H+]^2 + 1,4·10^-3[H+] - 1,4·10^-3 = 0
[H+] = 3,67·10^-2 mol/L
E(B) = 0,0592 · log (3,67·10^-2/0,985) = -0,0846 V si comporta da CATODO
E(pila) = -0,0846 - (-0,161) = 0,0765 V
Esempio 2
Comparto A: HCl 0,100 M / P H2 = 0,920 atm
E(A) = 0,0592 · log (0,100/0,920) = -0,0571 V si comporta da CATODO
Comparto B: CH2ClCOOH (acido cloroacetico) 1,00 M (Ka = 1,4·10^-3) / P H2 = 0,655 atm
[H+]^2 + 1,4·10^-3[H+] - 1,4·10^-3 = 0
[H+] = 3,67·10^-2 mol/L
E(B) = 0,0592 · log (3,67·10^-2/0,655) = -0,0741 V si comporta da ANODO
E(pila) = -0,0571 - (-0,0741) = 0,0170 V
Nell'equazione di Nernst il termine logaritmico rappresenta il quoziente di reazione Q in cui:
- la concentrazione dei soluti (che viene equiparata alla loro attività) è espressa in mol/L
- la concentrazione dei solidi e dei liquidi puri e dei solventi è uguale a 1 mol/L
- la pressione dei gas è espressa in atm
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Rosa
2018-01-02 17:24
Con le pile trovo ancpra tante difficoltà, sto svolgendo questo :è possibile che gli H+ siano uguali in I e II mi sa che devo considerare le pressioni differenti? È un tampo? Ancora non l'ho del tutto svolto.
LuiCap
2018-01-02 18:29
No Rosa, sei completamente fuori strada
Prima ancora di applicare l'equazione di Nernst sei in difficoltà a comprendere quali equilibri acido-base si instaurano nei due compartimenti.
Prova a proseguire con i suggerimenti che ti fornisco.
È ovvio che la concentrazione degli H+ nei due compartimenti non può essere la stessa, così come non è la stessa la pressione dell'H2 di cui devi tener conto per calcolare i potenziali dei due elettrodi.
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Rosa
2018-01-02 18:34
Intanto Le allego il testo scritto e provo a risvolgerlo ho sbagliato pure l'allegato che volevo mandare. Ho fatto un pasticcio con gli schemi riprovo
Ma trovo prima gli OH- con la quadratica?
LuiCap
2018-01-02 18:59
Hai rimesso lo stesso allegato di prima... non capisco???
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Rosa
2018-01-02 19:04
Ho rimesso solo il testo, perché a me non appare nel vecchio messaggio?! Invece lo svolgimento lo stavo rifacendo .Per trovare kb adesso devo considerare come è legata a ka? Scusi ma sono suonata!
LuiCap
2018-01-02 20:06
A mio parere il risultato fornito nel testo è sbagliato.
A me risulta:
Kb = 5,53·10^-5
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Rosa
2018-01-02 20:11
Ovviamente dal Cacace non mi aspetto molto...comunque ho acquistato il Vaglio Lausarot devo dire che è molto chiaro (anche se sono sempre la stessa con le mie difficoltà!)
Scusi l'ignoranza ma adesso come trovo la ka? La formula non sarebbe
[H+]=radice di(ka*csale)?
Rosa
2018-01-03 11:58
Posso sostituire in Ka, l'espressione Kw/kb? Grazie
LuiCap
2018-01-03 12:55
Rosa, te l'ho già scritto cosa si forma nei compartimenti I e II dopo l'aggiunta della base debole monoprotica B:
Compartimento I
Si forma una soluzione di BH+ 0,100 M.
BH+ è l'acido debole coniugato della base debole B (non è un sale ), la cui concentrazione di H+ si ricava con la formula approssimata:
[H+] = radq (Ka · Ca)
[H+]^2 = Ka · Ca
E(I) = 0,0592/2 · log ([H+]^2 / p H2) = 0,0296 · log (Ka · 0,100 / 1)
Compartimento II
Si forma una soluzione tampone BH+ 0,100 M / B 0,150 M,la cui concentrazione di H+ si ricava con la formula approssimata:
Conosci la fem della pila, uguale a 0,210 V, che è uguale a:
0,210 = E(catodo) - E(anodo)
Adesso devi ragionare e capire quale compartimento si comporta da catodo e quale da anodo, sapendo che E(catodo) è sempre maggiore di E(anodo).
Se non riesci con il ragionamento prova a farlo "inventandoti" un valore di Ka, sostituirlo nelle espressioni del calcolo di E(I) e di E(II) e ricavare quale è l'elettrodo con potenziale maggiore che si comporta da catodo.
In base a quanto hai ricavato, devi impostare l'equazione risolutiva finale:
Hai rimesso lo stesso allegato di prima... non capisco???
Ma perché nell'allegato del messaggio 9 Lei ha specificato in
E nel compartimento II "1/10"? Perché ha specificato l'1 al numeratore?
Grazie mille
LuiCap
2018-01-07 14:40
Veramente c'è scritto "1/0,10"
Non cambia nulla Rosa, ho solo messo in evidenza che 0,100 al numeratore è la concentrazione di BH+, mentre 0,10 al denominatore è la pressione di H2 che si ha nel compartimento II.
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Rosa
2018-01-07 15:02
Ma quando faccio le differenze tra E catodo ed E anodo come "invento" i valori di Ka non ho capito che cosa intendesse. La ringrazio
Conosci la fem della pila, uguale a 0,210 V, che è uguale a:
0,210 = E(catodo) - E(anodo)
Adesso devi ragionare e capire quale compartimento si comporta da catodo e quale da anodo, sapendo che E(catodo) è sempre maggiore di E(anodo).
Se non riesci con il ragionamento prova a farlo "inventandoti" un valore di Ka, sostituirlo nelle espressioni del calcolo di E(I) e di E(II) e ricavare quale è l'elettrodo con potenziale maggiore che si comporta da catodo.
In base a quanto hai ricavato, devi impostare l'equazione risolutiva finale:
Non ti consiglio di sostituire Ka con Kw/Kb perché ti complichere le due disequazioni che ha detto
Dopo aver risolto le due disequazioni come faccio a capire quale sia il valore di ka corretto? Scusi ma sono confusa e in difficoltà
LuiCap
2018-01-07 21:12
L'esercizio non lo richiede, ma per comprenderlo proviamo a calcolare la fem della pila prima dell'aggiunta della base debole B:
Dopo l'aggiunta della base B nei due compartimenti la fem della pila diventa 0,210 V, perciò aumenta.
La risoluzione dell'esercizio è questa:
Prova a ricontrollare anche tu i calcoli, a me continua a venire una Kb 10 volte più grande di quella indicata come risultato del libro.
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Rosa
2018-01-08 19:00
Ma quindi gli idrogeni nel compartimento 2 sono di meno perché l'equilibrio retrocede?
LuiCap
2018-01-08 19:30
Certo Rosa
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Rosa
2018-01-08 19:47
Prof scusi sono suonata con tutti gli esami chimici che ho oltre all'inorganica. Ho bisogno per risolvere qiedtinproblemi di padroneggiare bene il calcolo degli H+ per cui ho pensato di costrurmi uno schema con tutti i casi possibili mi direbbe se sia giusto:
H+ in slz tamponi con acido debole e base coniugata:
[H]=ka*ca/cbase
per acidi deboli
Radice quadrata di ka*ca
Per acidi forti
[H+]=ca
LuiCap
2018-01-08 21:07
Rosa, i casi che puoi incontrare sono molti di più
- soluzioni di acidi e basi forti monoprotici con C ≥ 10^-6 M
- soluzioni di acidi e basi forti monoprotici con C ≤ 10^-6 M
- soluzioni di basi forti polifunzionali
- soluzioni di acidi e basi deboli
- soluzioni di acidi deboli poliprotici
- soluzioni di basi deboli polifunzionali
- soluzioni di sali
- soluzioni di sali acidi
- soluzioni tampone (acido debole e sua base coniugata e base debole e suo acido coniugato)
- soluzione di acido debole HA e base debole B
- soluzione di acido forte e acido debole
- soluzione di base forte e base debole
- soluzione di due acidi deboli
- soluzione di due basi deboli
... e forse ne ho dimenticato qualcuno.
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Rosa
2018-01-08 21:33
Si lo so che i casi sono tantissimi ma sono davvero sfinita dalla chimica e stavo cercando di schematizzare. Quindi per ognuna di queste cose che ha scritto scriverò come si trovano gli H+ Grazie
Manca soluzione di anfoliti?
LuiCap
2018-01-08 21:39
Anfoliti = sali acidi
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Rosa
2018-01-09 17:39
Secondo Lei questa tabella tratta dal web è abbastanza completa?
Non ho intenzione di imparare formule a memoria volevo solo schematizzare e mettere ordine per cui Le chiederei un parere su questo schema. La ringrazio
LuiCap
2018-01-09 19:53
Riscrivo l'elenco di ieri sera numerandolo:
1- soluzioni di acidi e basi forti monoprotici con C ≥ 10^-6 M
2- soluzioni di acidi e basi forti monoprotici con C ≤ 10^-6 M
3- soluzioni di basi forti polifunzionali
4- soluzioni di acidi e basi deboli
5- soluzioni di acidi deboli poliprotici
6- soluzioni di basi deboli polifunzionali
7- soluzioni di sali
8- soluzioni di sali acidi
9- soluzioni tampone (acido debole e sua base coniugata e base debole e suo acido coniugato)
10- soluzione di acido debole HA e base debole B
11- soluzione di acido forte e acido debole
12- soluzione di base forte e base debole
13- soluzione di due acidi deboli
14- soluzione di due basi deboli
Nella tabella schematica riassuntiva che hai allegato ci sono le formule risolutive per i casi:
1- primo riquadro a dx e primo riquadro a sx
4- secondo riquadro a dx e secondo riquadro a sx
7- terzo riquadro a dx e terzo riquadro a sx
9- quinto riquadro a dx e quinto riquadro a sx
10- quarto riquadro; la formula risolutiva indicata vale solo nel caso in cui [HA] ≈ Ca e ≈ C(HB+) e Ca = C(HB+)
Tutti gli altri casi del mio elenco mancano.
La mia esperienza mi dice che gli schemi riassuntivi servono solo se si è in grado di ricavarseli da soli; se li prendi già fatti non hai altra alternativa che imparare le formule risolutive a memoria, cosa che sconsiglio vivamente.
Poi fai come credi.
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Rosa
2018-01-10 17:21
Ha ragione! Farò uno schema io e lo posto qui ! Grazie
Rosa
2018-01-10 19:28
Infatti non riesco a imparare le formule senza che scriva più passaggi, intanto ho provato a schematizzare le prime quattro situazioni per vedere se ho capito. E non sono riuscita a ricavare una formulina e basta in modo sintetico ma mi viene spontaneo di scrivermi troppi passaggi
E questo è il continuo scusi l'eccessibo disturbo ma l'ansia preesame mi porta a disturbarvi sul Forum
Mi è venuto il dubbio sulla situazione 5 perché all'equilibrio la concentrazione di HSO4- nel mio esempio è c-x e non c+x come invece ho fatto erroneamente io?
Forse perché HSO4- è debole e subira una dissociazione parziale e dunque la sua concentrazione è c-x per tale motivo? Grazie
Rosa
2018-01-10 21:23
Non capisco se siano giuste le formule che ho scritto della 7 e 8