Diluizione di una soluzione acquosa di un acido debole

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Guido_00

2023-03-13 12:03

Riporto di seguito la traccia dell'esercizio già proposto sul forum, su cui ho un dubbio, ed il mio tentativo di risoluzione.

Testo esercizio: Calcolare a quale volume è necessario diluire con acqua 3 litri di soluzione acquosa HAc a pH=3 perchè il pH assuma il valore di 4.0. Per HAc K=1.8x10^-5 moli/litro.

Tramite il valore del pH della soluzione iniziale, ho calcolato la concentrazione di H30+ e Ac- all'equilibrio (nella prima soluzione), in particolare 10^-3 M; ho costruito poi una tabella di reazione e sostituio nella legge di azione di massa ricavando la concentrazione iniziale (nella prima soluzione) di HAc di 5,66 x 10^-2 M e quindi una concentrazione all'equilibrio (nella prima soluzione) di HAc di (5,66 x 10^-2 - 10^-3) M = 5,56 x 10^-2 M.

Tramite il valore del pH della soluzione finale, ho calolato la concentrazione di H3O+ e Ac- all'equilibrio (nella seconda soluzione ovvero quella diluita), in particolare 10^-4 M; ho costruito poi una tabella di reazione e sostituito nella legge di azione di massa ricavando la concentrazione iniziale (nella seconda soluzione) di HAc di 6,56 x 10^-4 M e quindi una concentrazione all'equilibrio (nella seconda soluzione) di HAc di (6,56 x10 ^-4 - 10^-4) M =5,56 x 10^-4 M.

Poichè la seconda soluzione è ottenuta dall prima per diluizione (aggiunta di H2O), le moli di soluto non cambiano e quindi il prodotto tra concentrazione di HAc e volume resta costante, se quanto scritto fino ad ora è corretto, ora espongo il mio dubbio (1 prima soluzione, 2 soluzione diluita): nella relazione  --> concentrazione di HAc in 1 x V1 = concentrazione di HAc in 2 x V2    devo utilizzare le concentrazioni dell'acido all'equilibrio o quelle iniziali? Otterei due casi differenti ed in paricolare nel primo caso ottengo V2 = 300 litri mentre nel secondo V2 = 258,8 litri.

Grazie per l'attenzione!

LuiCap

2023-03-13 12:19

Si utilizzano le concentrazioni iniziali.

5,66·10^-2 mol/L · 3 L = 5,56·10^-4 · V2

V2 = 305 L

Guido_00

2023-03-13 12:27

La ringrazio della risposta però credo che ci sia un refuso nel senso che lei hai utilizzato, nel calcolo, la concentrazione iniziale per la prima soluzione e quella all'equilibrio per per la seconda quindi non mi è del tutto chiaro

LuiCap

2023-03-13 13:29

Scusami, avevo sbagliato i calcoli per la soluzione a pH 4. Blush

pH 3.jpg
pH 3.jpg

I seguenti utenti ringraziano LuiCap per questo messaggio: Guido_00

Guido_00

2023-03-13 13:57

La ringrazio, gentilissima!