Calcolo pH soluzione formiato di sodio

[martamarta000]

Ciao, questo è il testo dell'esercizio:
"Calcolare il pH di 300 mL di una soluzione acquosa 0.2 M di formiato di sodio. Calcolare inoltre il pH della soluzione, quando ad un litro di questa soluzione vengono aggiunti 0.01 moli di acido cloridrico. (Ka acido formico=2.1x10-4)."
Ho risolto entrambi i punti, ma non so se ho seguito un procedimento corretto, specialmente nel secondo, mi sembra che la variazione di pH sia troppa e non sapevo se far reagire HCl con il formiato di sodio o con l'acido formico.
Grazie in anticipo per le delucidazioni :-)

[LuiCap]

Purtroppo è sbagliata la risoluzione di entrambi i punti.

a) Il pH è una grandezza intensiva, ovvero non dipende dalla quantità della soluzione: 1 mL, 300 mL, 1500 mL hanno lo stesso pH che dipende dalla Kb e dalla concentrazione della base debole.

HCOO- + H2O HCOOH + OH-
0,2............/..............0............0
-x............../.............+x..........+x
0,2-x........./...............x............x

Kb = 10^-14/2,1·10^-4 = 4,76·10^-11 = x^2/0,2-x
È possibile trascurare la x al denominatore.
x = [OH-] = radq (4,76·10^-11 · 0,2) = 3,09·10^-6 mol/L
pOH = 5,51
pH = 8,49

b) Addizionando una quantità in difetto di acido forte alla base debole avviene la seguente reazione completa:

HCOO- + H+ HCOOH
0,2........0,01..........0
-0,01....-0,01.........+0,01
0,19.......0..............0,01

Si forma una soluzione contenente la coppia acido-base HCOOH/HCOO-, ovvero una soluzione tampone.

HCOOH + H2O HCOO- + H3O+
0,01........../.............0,19........0
-x............./...............+x.........+x
0,01-x......./.............0,19+x......x

Ka = 2,1·10^-4 = (0,19+x) · x / (0,01-x)
x = [H3O+] = 2,1·10^-4 · (0,01-x) / (0,19+x)
Trascurando la x come termine additivo e sottrattivo si ha:
[H3O+] = 2,1·10^-4 · 0,01 / 0,19 = 1,11·10^-5 mol/L
pH = 4,96

La variazione di pH è notevole (3,53 unità di pH) perché la soluzione di solo formiato di sodio non è tamponata.
Se invece si addizionano ulteriori 0,01 mol di HCl alla soluzione tampone ottenuta al punto b) la variazione di pH sarà sicuramente molto piccola.
Verifichiamo.

HCOO- + H+ HCOOH
0,19.......0,01.......0,01
-0,01.....-0,01......+0,01
0,18.........0..........0,02

[H3O+] = 2,1·10^-4 · 0,02 / 0,18 = 2,33·10^-5 mol/L
pH = 4,63
Questa volta la variazione di pH è di sole -0,32 unità proprio perché la soluzione "resiste" all'aggiunta di un acido forte perché contiene la coppia coniugata acido-base, ovvero è tamponata.