Esercizio pH con acido debole diprotico

[ir0n]

L' esercizio è il seguente:

Calcolare il pH di una soluzione acquosa 0.10 M di un acido debole diprotico H2A (Ka1 = 1.0 x 10-5 ; Ka2 = 1.0 x 10-9 ). Calcolare inoltre il pH della soluzione ottenuta aggiungendo complessivamente, alla precedente soluzione acida a) 0.10 mol/L; b) 0.15 mol/L di idrossido di potassio.

Mi chiedevo se la risoluzione fosse corretta:
https://imgur.com/a/aiuCYeA
(il pH della soluzione senza l'aggiunta della base è stato fatto alla fine)

[LuiCap]

È corretto solo il pH della soluzione 0,10 M di H2A.

      

[ir0n]

È corretto solo il pH della soluzione 0,10 M di H2A.

Ti ringrazio, avrei una domanda:
Il motivo per cui nel punto b) sono stati considerati solo gli ioni OH- della seconda aggiunta di KOH è perchè gli ioni OH- della prima aggiunta si sono interamente consumati, giusto?

[LuiCap]

Al punto b) l'esercizio ti chiede di calcolare il pH della soluzione dopo aver aggiunto in totale 0,15 mol/L di OH- alla soluzione di H2A 0,10 M.
Dopo aver aggiunto 0,10 mol/L di OH- le mol/L di H2A si azzerano, restano in soluzione 0,05 mol/L di OH- e si formano 0,10 mol/L di HA-; queste ultime due specie reagiscono ulteriormente tra loro: ora gli OH- si azzerano e restano in soluzione 0,05 mol/L di acido debole HA- e 0,05 mol/L della sua base coniugata A(2-).
Poiché le concentrazioni dell'acido debole e della sua base coniugata sono uguali si ha una soluzione tampone al suo massimo potere tamponante:
In generale, quando Ca = Cb si ha pH = pK
In questo caso, essendo H2A un acido debole diprotico:
- quando C(H2A) = C(HA-) si ha pH = pKa1 = 5
- quando C(HA-) = C(A2-) si ha pH = pKa2 = 9


  grafico logaritmico H2A_.xlsx (Dimensione: 22.3 KB / Download: 9)

[ir0n]

È corretto solo il pH della soluzione 0,10 M di H2A.

Chiedo scusa se faccio tornare in vita questo vecchio post ma mi è sorto un dubbio ripensando all'esercizio: per quale motivo nel punto a) hai considerato la specie HA- anfotera e nel secondo punto no?

[LuiCap]

Perché nel punto a) in soluzione c'è solo la specie HA- in acqua che è anfotera perché può comportarsi sia da acido che da base:
HA- + H2O H3O+ + A(2-)
HA- + H2O H2A + OH-
-------------------------------------------------
2 HA- + 2 H2O A(2-) + H2A + 2 H2O
2 HA- A(2-) + H2A

Nel punto b) invece in soluzione c'è l'acido debole HA- e la sua base coniugata A(2-), perciò la dissociazione dell'acido debole è retrocessa per la presenza della sua base coniugata:

HA- + H2O H3O+ + A(2-)