Esercizio equilibri e tampone
Question 
Non riesco a risolvere questo esercizio :-S
Avete 250 ml di CH3CH2COOH (acido propionico), 0,100 M (ka=1,35x10-5). Dovete aggiustare il pH per aggiunta di una soluzione appropriata. Che volume dovete aggiungere di
1- HCl 1,00 M per abbassare il pH ad 1.00
2- NaCH3CH2COO 1.00 M per aumentare il pH a 4
3- acqua per aumentare il pH di 0,15
Nella prima ho un eccesso di H3O+? non riesco a fare  nessun punto  O_o
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250 litri?
Più studio la scienza, più credo in Dio.
A. Einstein
L'ateismo è così insensato. Quando guardo il sistema solare, vedo la terra alla giusta distanza dal sole per ricevere le quantità adeguate di calore e luce. Questo non è accaduto per caso.
Sir Isaac Newton
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(2016-01-14, 17:58)thenicktm Ha scritto: 250 litri?

Ho corretto, grazie.  ;-)
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Ok mi sembravano un po troppi  asd fortuna che avevo già fatto i calcoli con 250mL
Dunque, hai una soluzione di 250 mL di CH3CH2COOH , 0,100 M, ka=1,35x10-5 quindi potresti intanto calcolarti il pH, in questo modo saprai la concentrazione degli ioni H3O+ presenti in soluzione ed in seguito potrai ragionare e magari vediamo dove non riesci ad arrivare o eventualmente gli errori che hai fatto :-)
Più studio la scienza, più credo in Dio.
A. Einstein
L'ateismo è così insensato. Quando guardo il sistema solare, vedo la terra alla giusta distanza dal sole per ricevere le quantità adeguate di calore e luce. Questo non è accaduto per caso.
Sir Isaac Newton
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(2016-01-14, 19:05)thenicktm Ha scritto: Ok mi sembravano un po troppi  asd fortuna che avevo già fatto i calcoli con 250mL
Dunque, hai una soluzione di 250 mL di CH3CH2COOH , 0,100 M, ka=1,35x10-5 quindi potresti intanto calcolarti il pH, in questo modo saprai la concentrazione degli ioni H3O+ presenti in soluzione ed in seguito potrai ragionare e magari vediamo dove non riesci ad arrivare o eventualmente gli errori che hai fatto :-)

io avrei calcolato le moli di acido e poi scritto la reazione
ch3ch2cooh + h3o+ -> ch3ch2coo- + h2o
poi scritto che h3o+=x cioè il numero di moli da trovare e allora scrivere la ka in funzione della x..
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Ho riletto, ed è: CH3CH2COOH + H2O --> CH3CH2COO- + H3O+. Non so perchè hai fatto reagire l'acido con H3O+...
Posta il procedimento o per lo meno il risultato, quanto ti viene x e quanto ti viene il pH?
Più studio la scienza, più credo in Dio.
A. Einstein
L'ateismo è così insensato. Quando guardo il sistema solare, vedo la terra alla giusta distanza dal sole per ricevere le quantità adeguate di calore e luce. Questo non è accaduto per caso.
Sir Isaac Newton
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(2016-01-14, 19:57)thenicktm Ha scritto: Ho riletto, ed è: CH3CH2COOH + H2O --> CH3CH2COO- + H3O+. Non so perchè hai fatto reagire l'acido con H3O+...
Posta il procedimento o per lo meno il risultato, quanto ti viene x e quanto ti viene il pH?

GLi altri due punti poi sono riuscita a risolverli.. però il primo ancora no.
Sarei partita facendo così:
[Immagine: IMG_20160114_WA0031.jpg]
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1° caso
Non avviene alcuna reazione.
È semplicemente un mescolamento di un acido debole con acido forte, in cui:
[H+] totale = 10^-1 = [H+] proveniente da HCl + [H+] proveniente da acido propionico
Risultato: 24,7 mL = 25,0 mL di HCl 1,00 M

2° caso
Si deve formare una soluzione tampone a pH 4,00 addizionando all'acido propionico una quantità della sua base coniugata propionato di sodio.
Risultato: 3,4 mL di CH3CH2COONa 1,00 M

3° caso
È un caso di diluizione con acqua di una soluzione iniziale di acido debole 0,100 M avente pH = 2,94 ad una soluzione di acido debole con concentrazione finale 0,0504 M (da calcolare) con pH 3,09.
Risultato: 246 mL di H2O da addizionare a 250 mL di CH3CH2COOH 0,100 M
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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[-] I seguenti utenti ringraziano LuiCap per questo post:
ketty_slash, thenicktm
Allora non ci siamo, ti aiuto. Ma questi esercizi non li hai mai fatti?

Innanzitutto la reazione è:
(scrivo per correttezza l'autoprotolisi dell'acqua) 2H2O --> H3O+ + OH-

Dopodichè si calcola il numero di moli che abbiamo. Quindi abbiamo 0,250L di soluzione 0,100 da cui si calcola: n= M x V --> n = 0,250L x 0,100M = 0,025mol

andiamo quindi a costruire la tabella: 
                        CH3CH2COOH + H2O --> CH3CH2COO- + H3O+
i (valori iniziali)  0,025                                   0                     0
v(variazione)      -x                                        x                    x+ [H3O+]w(H3O+ prodotti dall'acqua)
f(finale)             0,025-x                                x                      x+[H3O+]w

Dalla seguente tabella si possono provare a fare delle approssimazioni, visto che la Ka=1,35x10^-5  e quindi si tratta di un acido debole, possiamo scrivere e verificheremo dopo che:
[H3O+]w<1x10^-7<=5/100 x ? (sono gli H3O+ prodotti dall'acqua minori di 10^-7 e quindi minori dei 5 centesimi di x?=
x <= 5/100 0,025? (è x minore o uguale a 0,05x0,025 cioè 1,25 x 10^-3?)
proviamo quindi a trascurare x ed [H3O+]W


Troviamoci in primis x per verificare le approssimazioni:
Ka=[CH3CH2COO-] [H3O+] / [CH3CH2COOH] = 1,35x1'^-5 sostituendo con i valori avremo che:
1,35 10^-5 = x^2 / 0,025 il che porta ad avere : x^2= 3,375 10^-7 quindi x=5,81 10^-4

Andiamo a verificare: x <= 5/100 0,025? quindi x<=1,25x10^-3? segue che: 5,81 10^-4 <=1,25x10^-3? si, quindi x è trascurabile
Possiamo trascurare anche [H3O+] prodotti dall'acqua in quanto [H3O+]w<1x10^-7<=5/100 x cioè sono minori di 0,05 x 5,81 10^-4


Abbiamo trovato quindi x= 5,81 10^-4 dal quale ci ricaviamo il pH della soluzione: 
pH=-log(5,81x10^-4)= 3,24
Nella prima domanda te sai che dobbiamo portare il tutto a pH=1 e noi siamo a 3,24
a pH=1 abbiamo che [H3O+] saranno 0,1, mentre a pH 3,24 li abbiamo già calcolati.
Prova a ragionare e dopo sapendo le moli ti calcoli il volume, guarda prima se succede qualcosa
Più studio la scienza, più credo in Dio.
A. Einstein
L'ateismo è così insensato. Quando guardo il sistema solare, vedo la terra alla giusta distanza dal sole per ricevere le quantità adeguate di calore e luce. Questo non è accaduto per caso.
Sir Isaac Newton
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(2016-01-14, 21:04)LuiCap Ha scritto: 1° caso
Non avviene alcuna reazione.
È semplicemente un mescolamento di un acido debole con acido forte, in cui:
[H+] totale = 10^-1 = [H+] proveniente da HCl + [H+] proveniente da acido propionico
Risultato: 24,7 mL di HCl 1,00 M

2° caso
Si deve formare una soluzione tampone a pH 4,00 addizionando all'acido propionico una quantità della sua base coniugata propionato di sodio.
Risultato: 3,4 mL di CH3CH2COONa 1,00 M

3° caso
È un caso di diluizione con acqua di una soluzione iniziale di acido debole 0,100 M avente pH = 2,94 ad una soluzione di acido debole con concentrazione finale 0,0504 M (da calcolare) con pH 3,09.
Risultato: 246 mL di H2O da addizionare a 250 mL di CH3CH2COOH 0,100 M
Si ho corretto il primo punto e le moli mi vengono giuste 0,100 mol ma il volume come lo trovo?
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