Esercizi stechiometria (solubilità, tampone, pH)
(2018-12-14, 14:34)Luigi Ha scritto: Esercizio: Calcolare il pH di una soluzione costituita da 500 mL 0.1 M di acido debole monolitico HA e 100 mL di KOH 0.1 M, sapendo che il pH di una soluzione acquosa 1 M del sale KA è 8.
Ho ragionato così:
A- + H2O equilibrio OH(-) + HA
Se pH = 8, [H3O+] = 10 ^(-8) e [OH-]= 10^(-6).
Per cui impongo,
10^-6 = radice quadrata di Kb*Cs=radice di Kb
Per inversa Kb vale 10^(-12).

Ora,
HA + KOH = KA + H2O
A termine reazione, moli di HA = 0.04 mol e mol di KA= 0.01 noi
Ne segue che [H3O+]tamp = Kw/Kb(trovata prima) * nA/nB 
Alla fine pH =1.40

È corretto il ragionamento?
Grazie mille!

Ho modificato la traccia, avevo saltato un piccolo dato...
E' comunque sbagliato il procedimento?
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È tutto corretto. ;-)
Ciao
Luisa

Dal laboratorio se ne usciva ogni sera, e più acutamente a fine corso, con la sensazione di avere “imparato a fare una cosa”;
il che, la vita lo insegna, è diverso dall’avere “imparato una cosa”.
(Primo Levi)


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(2018-12-16, 16:16)LuiCap Ha scritto: È tutto corretto. ;-)

Mi turba il valore di pH basso ahahaha
Grazie
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In effetti c'è qualcosa che non quadra. :-(
Un acido debole HA 0,1 M con Ka = 10^-2 ha un pH di:
[H+] = radq(Ka·Ca) = radq(10^-2 · 0,1) = 3,16·10^-2 mol/L
pH = 1,50
Addizionando la base forte il pH non può diminuire, deve per forza aumentare!!!
Sono stata troppo precipitosa e non avevo controllato.
La soluzione corretta è la seguente:

   
Ciao
Luisa

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Luigi
La migliore.
Grazieee
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Buon pomeriggio e buone feste! Eccomi qui con un altro dubbio. :-D

Un reattore di 5,0 litri, in cui era stato fatto il vuoto, viene caricato con 90 mmol di N2O4 e portato a 55 °C.
Sapendo che a questa temperatura la costante di equilibrio per la reazione di dissociazione:
N2O4 equilibrio 2NO2
vale 0,66, calcolare la costante Kc e la composizione percentuale in volume della miscela all'equilibrio.

Non è bellissima la traccia però ho svolto così:
all'eq. ho come moli: 90 mmol - x di N2O4, 2x di NO2.
Ho eguagliato:
0.66 = Kn = ((2x) ^ 2) / (90 - x),
da cui x = 3,77 mmol.

Per cui,
n N2O4 = 86.23 mmol,
n NO2 = 7.54 mmol.

Kc = ((7,54 mmol / 5000 mL) ^ 2)/(86.23 mmol/5000 mL) = 1.33 * 10^-4
Ora, poiché: P * V = n * R * T posso calcolare il volume parziale all'equilibrio di NO2 e di N2O4 e calcolare poi la percentuale...
V (NO2) = n(NO2) * R * T / 1 atm (ho letto che il vuoto si può esprimere con diversi gradi... però penso che si riferisca 1 atm, non abbiamo mai svolto problemi con vuoto tecnicamente ma è fra gli appelli passati) = 0.2050 L
V (N2O4) = n(N2O4) * R * T / 1 atm = 2.35 L
Adesso per la percentuale in volume dubbio amletico: dovrei fare per NO2, (0.2050 L / (0.2050 L + 2.35 L)) * 100?
E per N2O4 invece, (2.35 L / (0.2050 L + 2.35 L) ) * 100?
E allora quei 5 litri iniziali a che servivano?
Quella della traccia era una Kc?
Leggendo fra esempi di suoi appelli risolti, quando nella traccia dà esercizi di questo tipo, quelle sono Kn non Kc...
In ogni caso non può essere Kc perché essendo costante non cambierebbe. :-S

Mentre:
La solubilità di AgBr in acqua è 0.132 mg/L. Calcolare il prodotto di solubilità del sale. Determinare, inoltre, quanto precipitato si forma e la concentrazione degli ioni Ag (+) e Br (-) quando si mescolano 500 ml di una soluzione 0.001 M di AgNO3 con 500 ml di NaBr 0.001 M.

0.132 mg/L di AgBr = 1.32 * 10 ^ -4 g/L di AgBr = 7,03 * 10 ^ - 7 mol/L di AgBr.
Da cui, Kps = s^2 = 4.94 * 10 ^ -3.

Se Qps > Kps si ha precipitato, bene...
AgNO3 + NaBr -> NaNO3 + AgBr
nAgNO3 = 5 * 10 ^ -4 mol = n NaBr = n AgBr
(Come mai ho la strana sensazione che questa reazione chimica si debba scrivere in forma ionica e semplificarsi? Ahahahaha
Ag+ NO3- Na+ Br- -> Na+ NO3- + AgBr
Ag+ + Br- -> AgBr, che avviene perché K = 1 / Kps >> 1.
Mi sento stupido, non capisco quando si possa scrivere un composto in forma ionica e quindi semplificare e quando no... mi viene spontaneo se conosco i composti, magari ho floppato e non si dovrebbe fare :S )

Comunque avrei quindi 5 * 10 ^ -4 mol di AgBr in 1 L di soluzione (500mL + 500 mL) --> [Ag+] = [Br-] 5 * 10 ^- 4 M
Da cui noto che Qps > Kps (fa 2.5 * 10 ^ -7)
Da cui posso trovare i grammi di AgBr che risultano 0.093 g. E' giusto? :/

Senza fretta, grazie in anticipo <3
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Mai visto il termine Kn ;-)
Basta però intendersi... 0,66 io la chiamo Kx, ovvero la costante di equilibrio con le pressioni parziali:
Kx = X^2(NO2)/X(N2O4) = 0,66
n eq NO2 = 2x
neq N2O4 = 0,090-x
neq totali = 0,090-x+2x = 0,090+x
Perciò:
0,66 = (2x/0,090+x)^2 / (0,090-x)/(0,090+x)
Risolvendo:
x = 3,39·10^-2 mol
[N2O4] = (0,090-3,39·10^-2) / 5,0 = 1,12·10^-2 mol/L
[NO2] = (2·3,39·10^-2) / 5,0 = 1,35·10^-2 mol/L
Kc = (1,35·10^-2)^2 / 1,12·10^-2 = 1,64·10^-2

In base alla legge di Avogadro, la % in volume di una miscela gassosa altro non è che la frazione molare rapportata a 100.
Prova tu a calcolarla.
Ciao
Luisa

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Luigi
(2018-12-21, 17:08)LuiCap Ha scritto: Mai visto il termine Kn ;-)
Basta però intendersi... 0,66 io la chiamo Kx, ovvero la costante di equilibrio con le pressioni parziali:
Kx = X^2(NO2)/X(N2O4) = 0,66
n eq NO2 = 2x
neq N2O4 = 0,090-x
neq totali = 0,090-x+2x = 0,090+x
Perciò:
0,66 = (2x/0,090+x)^2 / (0,090-x)/(0,090+x)
Risolvendo:
x = 3,39·10^-2 mol
[N2O4] = (0,090-3,39·10^-2) / 5,0 = 1,12·10^-2 mol/L
[NO2] = (2·3,39·10^-2) / 5,0 = 1,35·10^-2 mol/L
Kc = (1,35·10^-2)^2 / 1,12·10^-2 = 1,64·10^-2

In base alla legge di Avogadro, la % in volume di una miscela gassosa altro non è che la frazione molare rapportata a 100.
Prova tu a calcolarla.

K calcolato in riferimento alle moli n... Kn 
Di solito intende questo in questi esercizi ma potrebbe benissimo essere anche Kp... Non specifica la traccia...

Per quanto riguarda il secondo esercizio?
Grazie milleee
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Ribadisco che una Kn intesa come rapporto fra le moli io non l'ho mai vista, ma sono solo un'umile ex-insegnante di scuola superiore e non universitaria ;-)
Se 0,66 fosse la Kp, il procedimento sarebbe:
Kc = Kp/(RT)^Δn = 0,66/(0,0821·328)^(2-1) = 2,45·10^-2
Kc = 2,45·10^-2 = (2x/5,0)^2 / (0,090-x)/5,0
Risolvendo x = 3,94·10^-2 mol
n N2O4 = 0,090 - 3,94·10^-2 = 5,06·10^-2 mol
n NO2 = 2·3,94·10^-2 = 7,88·10^-2 mol
n totali = 1,129·10^-1 mol
X N2O4 = 0,391 da cui % in volume = 39,1%
X NO2 = 0,609 da cui % in volume = 60,9%

Il secondo esercizio è corretto, ma per "mettere proprio tutti i punti sulle i" sarebbe:

   

Io consiglio sempre di scrivere tutte le reazioni in forma ionica, dissociando in ioni gli elettroliti forti solubili in acqua e lasciando indissociati gli elettroliti deboli e gli elettroliti forti poco solubili in acqua.
Non capisco però perché tu abbia ripostato questo esercizio, è lo stesso che c'è in apertura di questa discussione. :-(
Ciao
Luisa

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il che, la vita lo insegna, è diverso dall’avere “imparato una cosa”.
(Primo Levi)


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(2018-12-21, 18:47)LuiCap Ha scritto: Ribadisco che una Kn intesa come rapporto fra le moli io non l'ho mai vista, ma sono solo un'umile ex-insegnante di scuola superiore e non universitaria ;-)
Se 0,66 fosse la Kp, il procedimento sarebbe:
Kc = Kp/(RT)^Δn = 0,66/(0,0821·328)^(2-1) = 2,45·10^-2
Kc = 2,45·10^-2 = (2x/5,0)^2 / (0,090-x)/5,0
Risolvendo x = 3,94·10^-2 mol
n N2O4 = 0,090 - 3,94·10^-2 = 5,06·10^-2 mol
n NO2 = 2·3,94·10^-2 = 7,88·10^-2 mol
n totali = 1,129·10^-1 mol
X N2O4 = 0,391 da cui % in volume = 39,1%
X NO2 = 0,609 da cui % in volume = 60,9%

Il secondo esercizio è corretto, ma per "mettere proprio tutti i punti sulle i" sarebbe:



Io consiglio sempre di scrivere tutte le reazioni in forma ionica, dissociando in ioni gli elettroliti forti solubili in acqua e lasciando indissociati gli elettroliti deboli e gli elettroliti forti poco solubili in acqua.
Non capisco però perché tu abbia ripostato questo esercizio, è lo stesso che c'è in apertura di questa discussione. :-(

Sei bravissima, non ti manca nulla pur essendo ex-docente superiori tranquilla.
Neanche io ho visto prima d'ora Kn.  :-/
Stavo svolgendo un facs simile d'esame, non sapevo fosse lo stesso esercizio.
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