Esercizio pH

[stefano.cagiano]

salve a tutti. sono nuovo nel forum e ringrazio chi ha creato questo luogo di discussione
voglio sottoporvi questo esercizio sul pH che purtroppo non riesco a risolvere. Grazie a tutti voi se potete aiutarmi

calcolare il pH mescolando 25mL di H2CO3 0,2M con 12,5mL di NaOH 0,4M
Ka1 = 4,45 x 10^-7
Ka2 = 4,69 x 10^-11

[Mario]

Sì può facilmente notare che la quantità di NaOH aggiunta è esattamente quella necessaria per neutralizzare un solo idrogenione dell'acido carbonico.
Avviene la seguente reazione:
H2CO3 + NaOH ==> NaHCO3 + H2O

Sì forma una soluzione acquosa di bicarbonato di sodio 0,133 M.
Il pH, con buona approssimazione è dato da:
[H+] = sqr (Ka1*Ka2)
= 4,56*10^-9
pH = 8,34

Saluti
Mario

[stefano.cagiano]

ciao mario
ti ringrazio per la risposta.. però ho dei dubbi.
1- calcolata la Molarità 0,133 cosa ne faccio dopo se il pH lo calcolo con la formula [H+] = sqr (Ka1 * Ka2) ??
2- la formula appena citata da dove proviene? lo chiedo perchè sono abituato a calcolare il pH esclusivamente con il tradizionale -log M

saluti

[marco the chemistry]

La formula utilizzata da Mario è quella per calcolare il pH di una soluzione di un anfolita, il calcolo della molarità è una cosa in più, l'importante è notare che l'NaOH è esattamente in quantità equimolare all'acido carbonico, quindi si forma quantitativamente NaHCO3, che è quindi l'unica specie a influenzare il pH.

[stefano.cagiano]

Ciao Marco
ciò che mi ha dato confusione inizialmente è il fatto di aver pensato che si creasse una reazione come questa:
H2CO3 + 2 NaOH = Na2CO3 + 2 H2O

saluti

[marco the chemistry]

Eh ma l'acido carbonico è diprotico, una prima mole di NaOH strappa il primo protone a dare NaHCO3, che poi reagisce con un'eventuale seconda mole di NaOH a dare Na2CO3

[stefano.cagiano]

quindi non si formerà Na2CO3 giusto ?

[marco the chemistry]

L'unico Na2CO3 in soluzione si forma dall'idrolisi del bicarbonato a dare Na2CO3 e H2CO3, come ho detto prima infatti il bicarbonato di sodio è un anfolita.

[Mario]

Stefano,
il pH è indipendente dalla concentrazione del sale. Ecco perchè nella formula non compare.
La formula proviene dall'espressione della Ka2 dell'acido carbonico e si ricava tenendo conto dell'idrolisi dello ione bicarbonato.

saluti
Mario