Come procedo con questa pila?

[Utente dell'ex MyttexAnswers]

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Calcolare la costante di dissociazione dell'acido formico,sapendo che l forza elettromotrice della pila:


Pt, H2 (1 atm) / H+ (1 M) // HCOOH (0,1 M), HCOONa (0,05 M) / Pt, H2 (1 atm)



è 0,2039 Volt.



Noto: 2H+ + 2e- <=> H2

So che fem = E+ + E- e so che Il polo positivo è dove è maggiore [H+] e cioè a sinistra.


Come procedo?

[Mario]

Ad una prima occhiata appare chiaro che a sinistra è presente un elettrodo ad idrogeno normale (soluzione con pH=0 e pressione dell'H2 pari a 1 atm). Tale elettrodo ha per definizione un potenziale di 0,000 V.

Ne consegue che l'altro elettrodo ha un potenziale di 0,2039 V. Notiamo inoltre che la soluzione lì presente altro non è che un sistema tampone e che la semicella è anch'essa un elettrodo ad idrogeno.

La pila si può perciò definire come una pila a concentrazione.

Le faccio però osservare che nelle pile, per convenzione, il polo negativo (anodo) va scritto a sinistra. Invece lei me lo ha scritto al contrario! Poco male, si capisce lo stesso, ma in altre situazioni la cosa può generare equivoci.

Per risolvere il problema dobbiamo dapprima calcolare il pH del tampone e la cosa si ottiene semplicemente dividendo per 0,059 la FEM della pila. Infatti l'elettrodo ad idrogeno varia di 0,059 V per ogni punto di pH.

Il pH è quindi uguale a 3,456 e la concentrazione idrogenionica è pari a 3,5*10^-4

Per il sistema tampone del problema vale la seguente relazione:

[H+] = Ka*Ca/Cs

Basta sostituire con i dati in nostro possesso o appena calcolati:

3,5*10^-4 = Ka*(0,1/0,05)

Ka = 1,75*10^-4



saluti

Mario