FabrizioM
2015-10-26 17:42
Trovare a quale volume bisogna portare 30 ml di una soluzione 0.09 M di acido acetico (Ka = 1,8 x 10^-5 ) per avere pH = 3,5. Stabilire inoltre quanti grammi di NaOH è necessario aggiungere alla soluzione risultante per ottenere pH = 4,88.
Per questo esercizio io applico la relazione delle diluizioni, M1V1=M2V2. Ho tutto, tranne M2 che mi calcolo in questo modo.
pH=3,5 [H3O+]=10^-3,5 mol/l
[CH3COOH]=((10^-3,5)(10^-3,5))/Ka=5,55*10^-3 mol/l
Applico la relazione
V2=(30*0,09)/(5,55*10^-3)=486.48 ml
Per trovare invece i grammi utilizzo questa relazione.
[H+]=(Ka)*(Ca/Cb)
[10^-4,88]=(1,8*10^-5)*((5,55*10^-3)/Cb)
Cb=7,57*10^-3 mol/l
moli=(7,57*10^-3)*(0,486)=3,67*10^-3 mol
gr=(3,67*10^-3)*(40)=0,146 gr
La risoluzione è corretta.
Solo una piccolissima cosa: il simbolo del grammo è g, non gr.
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FabrizioM
2015-10-27 08:55
Grazie mille come sempre.
Mi è venuto un dubbio sulla risoluzione della seconda parte dell'esercizio. Appena posso controllo e ti dico.
Il dubbio era reale.
La soluzione corretta della seconda parte è questa perché si deve considerare che quando si addiziona una base forte in difetto ad una soluzione di acido debole la concentrazione molare dell'acido diminuisce e si forma una quantità di base coniugata pari alla base forte aggiunta che reagisce completamente.
Per avere una soluzione tampone a pH 4,88 con CH3COOH e CH3COO- è necessario che:
[CH3COO-]/[CH3COOH] = Ka/[H+] = 1,8·10^-5/10^-4,88 = 1,37
Quando si addiziona NaOH al CH3COOH avviene la seguente reazione completa:
CH3COOH +OH- --> CH3COO- + H2O
A reazione avvenuta avremo:
[CH3COOH] = (5,55·10^-3 - x) mol/L
[OH-] = 0 mol/L
[CH3COO-] = x mol/L
Perciò:
[CH3COO-]/[CH3COOH] = x / (5,55·10^-3 - x) = 1,37
Risolvendo
x = 3,21·10^-3 mol/L OH-
m = 3,21·10^-3 mol/L x 40 g/mol = 0,128 g/L NaOH
Avendo però solo 486 mL di CH3COOH 5,55·10^-3 M, si dovranno addizionare:
0,128 x 0,486 = 0,0623 g NaOH.
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