Esercizio soluzione tampone acido+sale
Salve, vorrei un parere sulla risoluzione di quest’esercizio. Penso di aver fatto qualche passaggio in necessario e che il risultato sia in qualche modo sbagliato. Allego testo e tentativo di risoluzione:

Calcolare il pH iniziale e finale di 200 ml di una soluzione di acido benzoico (C6H5COOH) 0,2 M a cui vengono aggiunti 60 ml di Benzoato sodico 0,3 M (Ka=6,6 × 10^-5)


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La tua risoluzione è sbagliata. :-(
La coppia coniugata acido base C6H5COOH - C6H5COO- può formare tamponi nell'intervallo di pH pari a:
pH = pKa ± 1 = 4,18 ± 1 = 3,18 ÷ 5,18
Il pH che hai calcolato è fuori da questo intervallo.

Ecco la risoluzione corretta:

   
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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mariapia_unoxx
(2021-01-02, 12:59)LuiCap Ha scritto: La tua risoluzione è sbagliata. :-(
La coppia coniugata acido base C6H5COOH - C6H5COO- può formare tamponi nell'intervallo di pH pari a:
pH = pKa ± 1 = 4,18 ± 1 = 3,18 ÷ 5,18
Il pH che hai calcolato è fuori da questo intervallo.

Ecco la risoluzione corretta:


La ringrazio, tuttavia, concettualmente, non mi è ben chiaro perché non avviene la reazione di neutralizzazione tra la base (C6H5COO-) e gli ioni idrossonio già presenti in soluzione dalla semplice dissociazione dell’acido (punto 1 dell’esercizio). È sempre così oppure non va considerata perché prendendola in considerazione il pH
non risulta compreso nell’ “intorno” di un tampone ottimale? (Considerando, comunque, che l’esercizio non richiedeva specificamente il tampone)
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Una soluzione tampone è un miscuglio omogeneo in cui l'acido debole e la sua base coniugata provengono da due specie chimiche diverse e si trovano nello stesso volume di soluzione.
In questo caso mescolando le due soluzioni si forma una soluzione formata dall'acido debole C6H5COOH e dalla sua base coniugata C6H5COO- derivante dal sale sodico completamente dissociato in acqua.
L'equilibrio da considerare è sempre quello di dissociazione in acqua dell'acido debole in cui all'inizio la quantità di base debole coniugata non è nulla. Aumentando la quantità di un prodotto l'equilibrio di dissociazione dell'acido debole retrocede: infatti la soluzione tampone ha un pH maggiore (3,83) rispetto alla sola soluzione di acido debole (2,44).

Un altro modo di preparare lo stesso tampone è quello di addizionare una base forte in difetto alla soluzione di acido debole.
Prova, se vuoi, a risolvere il seguente esercizio:

Calcolare il pH di 200 mL di C6H5COOH 0,2 M a cui vengono aggiunti 0,720 g di NaOH solido, considerando nulla la variazione di volume. (Ka = 6,6·10^-5)
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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mariapia_unoxx
(2021-01-02, 20:06)LuiCap Ha scritto: Una soluzione tampone è un miscuglio omogeneo in cui l'acido debole e la sua base coniugata provengono da due specie chimiche diverse e si trovano nello stesso volume di soluzione.
In questo caso mescolando le due soluzioni si forma una soluzione formata dall'acido debole C6H5COOH e dalla sua base coniugata C6H5COO- derivante dal sale sodico completamente dissociato in acqua.
L'equilibrio da considerare è sempre quello di dissociazione in acqua dell'acido debole in cui all'inizio la quantità di base debole coniugata non è nulla. Aumentando la quantità di un prodotto l'equilibrio di dissociazione dell'acido debole retrocede: infatti la soluzione tampone ha un pH maggiore (3,83) rispetto alla sola soluzione di acido debole (2,44).

Un altro modo di preparare lo stesso tampone è quello di addizionare una base forte in difetto alla soluzione di acido debole.
Prova, se vuoi, a risolvere il seguente esercizio:

Calcolare il pH di 200 mL di C6H5COOH 0,2 M a cui vengono aggiunti 0,720 g di NaOH solido, considerando nulla la variazione di volume. (Ka = 6,6·10^-5)


Grazie tante per l’esaustiva spiegazione! Allego il tentativo di risoluzione dell’esercizio che mi ha proposto.


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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”;
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