Esercizio calcolo PH e concentrazioni delle specie.

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Alevma

2022-07-05 09:46

Qualcuno mi aiuta a fare questo esercizio? per favore  *Si guarda intorno* 31.5 ml di una soluzione di NH3, 0.0158 M vengono titolati con una soluzione di HNO3 0.0463 M. Calcolare il pH e la concentrazione di tutte le specie. [Kb=1.79*10^-5] Non so nemmeno dove iniziare. :-(

LuiCap

2022-07-05 10:09

Difficile aiutarti se non ti aiuti da sola studiando i principi teorici di una titolazione base debole + acido forte!!!

... e se scrivi PH *Tsk, tsk*

Alevma

2022-07-05 10:13

LuiCap ha scritto:

Difficile aiutarti se non ti aiuti da sola studiando i principi teorici di una titolazione base debole + acido forte!!!

... e se scrivi PH *Tsk, tsk*

ma li ho studiati solo che è la prima volta che li faccio di questa tipologia

LuiCap

2022-07-05 10:19

Allora lo facciamo insieme e andiamo avanti passo a passo.

1) Scrivi la reazione che avviene durante la titolazione ed indica se si tratta di una reazione completa o all'equilibrio.

Alevma

2022-07-05 10:41

LuiCap ha scritto:

Allora lo facciamo insieme e andiamo avanti passo a passo. 1) Scrivi la reazione che avviene durante la titolazione ed indica se si tratta di una reazione completa o all'equilibrio.

La reazione dovrebbe essere: NH3  +  HNO3 ---> NH4^+  +  NO3^- la cosa che mi blocca maggiormente e che non mi ha dato il volume di HNO3. mi sono trovato [OH^-] Facendo la radice quadrata di Kb e Cb che in questo caso è NH3 POI la concentrazione di ioni [H^+] facendo Kw\[OH^-] e di conseguenza calcolato il ph facendo il logaritimo di H^+ va bene?

LuiCap

2022-07-05 10:45

Bene, però o la scrivi tutta in forma ionica:

NH3 + H+ --> NH4+

o tutta in forma molecolare:

NH3 + HNO3 --> NH4NO3

È completa o di equilibrio???

Alevma

2022-07-05 11:03

LuiCap ha scritto:

Bene, però o la scrivi tutta in forma ionica:

NH3 + H+ --> NH4+

o tutta in forma molecolare:

NH3 + HNO3 + NH4NO3

È completa o di equilibrio???

come faccio a vedere se è in equilibrio?

LuiCap

2022-07-05 11:09

Consideri la reazione in forma ionica:

NH3 + H+ --> NH4+

e provi a calcolare la costante di equilibrio.

LuiCap

2022-07-05 11:55

Alevma ha scritto:

La reazione dovrebbe essere:

NH3  +  HNO3 ---> NH4^+  +  NO3^-

la cosa che mi blocca maggiormente e che non mi ha dato il volume di HNO3.

mi sono trovato [OH^-] Facendo la radice quadrata di Kb e Cb che in questo caso è NH3

POI la concentrazione di ioni [H^+] facendo Kw\[OH^-]

e di conseguenza calcolato il ph facendo il logaritimo di H^+

va bene?

... ph facendo il logaritimo di H^+

...pH facendo il - logaritmo di H+.

In questo modo hai calcolato il pH della soluzione 0,0158 M di NH3.

Non è questa la domanda che pone il testo.

Il volume di HNO3 è quello al punto equivalente della titolazione e lo devi calcolare tu, sapendo la reazione che avviene e se questa è completa o meno.

Alevma

2022-07-05 12:14

LuiCap ha scritto:

Consideri la reazione in forma ionica:

NH3 + H+ --> NH4+

e provi a calcolare la costante di equilibrio.

mi viene 2,3 x 10^-7

però non sono sicuro del risultato

LuiCap

2022-07-05 12:29

No, è sbagliato. :-(

Keq = [NH4+]/[NH3][H+]

Poiché [H+] = Kw/[OH-], la Keq diventa:

Keq = [NH4+][OH-]/[NH3][H+]

Keq = Kb/Kw = 1,79·10^-5/1,00·10^-14 = 1,79·10^9

La Keq è >>> 1, quindi la reazione può essere considerata completa.

Ricordati che sempre la reazione tra una base o un acido debole e un acido o una base forte è completa.

Questo è uno dei requisiti richiesti affinché una reazione possa essere utilizzata in un'analisi volumetrica.

Andiamo avanti.

2) Calcola il volume di HNO3 necessario per arrivare al punto equivalente della titolazione.

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Alevma

2022-07-05 12:57

LuiCap ha scritto:

No, è sbagliato. :-( Keq = [NH4+]/[NH3][H+] Poiché [H+] = Kw/[OH-], la Keq diventa: Keq = [NH4+][OH-]/[NH3][H+] Keq = Kb/Kw = 1,79·10^-5/1,00·10^-14 = 1,79·10^9 La Keq è >>> 1, quindi la reazione può essere considerata completa. Ricordati che sempre la reazione tra una base o un acido debole e un acido o una base forte è completa. Questo è uno dei requisiti richiesti affinché una reazione possa essere utilizzata in un'analisi volumetrica. Andiamo avanti. 2) Calcola il volume di HNO3 necessario per arrivare al punto equivalente della titolazione.

essendo che la soluzione deve arrivare in fase di equilibrio avremo le stesse moli sia HNO3 ed NH3 quindi calcoleremo le moli di NH3 facendo n(NH3) = Molarità x volume = 0,0158 x 0,0315= 4,977 x 10^-4 n(NH3)=n(HNO3) Il volume di HNO3 da aggiungere lo calcoleremo facendo le moli/molarità HNO3 V=n/M= 4,977 x 10^-4 mol / 0,0463 mol/L = 0,0107 L ---> 10,7 Ml Vabene?

LuiCap

2022-07-05 13:03

Hai scritto

V = n/M

poi hai fatto

V = n·M

:-( :-( :-(

V HNO3 al punto equivalente = 4,98·10^-4 mol / 0,0463 mol/L = 0,01075 L

3) Quale è la specie presente in soluzione al punto equivalente e quale è la sua molarità???

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Alevma

2022-07-05 13:13

LuiCap ha scritto:

Hai scritto V = n/M poi hai fatto V = n·M :-( :-( :-( V HNO3 al punto equivalente = 4,98·10^-4 mol / 0,0463 mol/L = 0,01075 L 3) Quale è la specie presente in soluzione al punto equivalente e quale è la sua molarità???

In soluzione avremo NH4NO3 ? l'unica cosa che mi viene in mente e sommare i volumi e le molarità per fare la Molarità della soluzione intera?

Alevma

2022-07-05 13:58

si deve fare così?

LuiCap

2022-07-05 14:14

Assolutamente no, quello che hai scritto è un orrore!!!

Dalla reazione si formano le stesse moli di NH3 e HNO3 di NH4NO3.

Cosa serve aver dimostrato che si tratta di una reazione completa?!?!

Dopo reazione le moli di NH3 e HNO3 si azzerano e si formano 4,98·10^-4 mol di NH4NO3 in un volume totale di 31,5 + 10,75 = 42,25 mL di soluzione.

M NH4NO3 = 4,98·10^-4 mol / 0,04225 L = 0,0118 mol/L

3) Quale è la reazione di equilibrio che determina il pH della soluzione al punto equivalente???

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Alevma

2022-07-05 14:23

LuiCap ha scritto:

Assolutamente no, quello che hai scritto è un orrore!!! Dalla reazione si formano le stesse moli di NH3 e HNO3 di NH4NO3. Cosa serve aver dimostrato che si tratta di una reazione completa?!?! Dopo reazione le moli di NH3 e HNO3 si azzerano e si formano 4,98·10^-4 mol di NH4NO3 in un volume totale di 31,5 + 10,75 = 42,25 mL di soluzione. M NH4NO3 = 4,98·10^-4 mol / 0,04225 L = 0,0118 mol/L 3) Quale è la reazione di equilibrio che determina il pH della soluzione al punto equivalente???

lo determina NH4? E dovrei fare Ph= -log(0,0118)

LuiCap

2022-07-05 14:27

L'NH4NO3 è un elettrolita forte completamente dissociato in acqua:

NH4NO3 --> NH4+ + NO3-

L'NO3- non subisce idrolisi perché deriva da un acido forte, quindi il pH è determinato dal solo NH4+.

Secondo quale equilibrio???

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Alevma

2022-07-05 14:29

LuiCap ha scritto:

L'NH4NO3 è un elettrolita forte completamente dissociato in acqua: NH4NO3 --> NH4+ + NO3- L'NO3- non subisce idrolisi perché deriva da un acido forte, quindi il pH è determinato dal solo NH4+. Secondo quale equilibrio???

dalla reazione  NH4+ +H2O = NH3 + H3O+ ?

LuiCap

2022-07-05 14:36

Corretto!!!

Ora calcola il pH e la concentrazione di tutte le specie presenti in soluzione.

Alevma

2022-07-05 14:41

LuiCap ha scritto:

Corretto!!!

Ora calcola il pH e la concentrazione di tutte le specie presenti in soluzione.

il ph lo faccio facendo -log(0,0118) 

giusto? :-(

LuiCap

2022-07-05 14:43

NOOOOOOOOOOOOOOOOOOO!!!

Lo ione NH4+ è un acido debole, non un acido forte. *Tsk, tsk*

Mi sa che non hai studiato abbastanza.

Alevma

2022-07-05 14:53

LuiCap ha scritto:

NOOOOOOOOOOOOOOOOOOO!!!

Lo ione NH4+ è un acido debole, non un acido forte. *Tsk, tsk*

Mi sa che non hai studiato abbastanza.

mi sa di sì devo studiare ancora, mi puoi scrivere questi ultimi passaggi per favore?

perchè mi sto incasinando solo :-(

LuiCap

2022-07-05 15:14

pH NH4+.jpg
pH NH4+.jpg

Alevma

2022-07-05 17:06

e le concentrazioni come si calcolano?