Esercizio soluzione tampone acido+sale

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mariapia_unoxx

2021-01-02 10:22

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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LuiCap

2021-01-02 11:59

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:

tampone benzoato.jpg
tampone benzoato.jpg

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mariapia_unoxx

2021-01-02 13:45

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)

LuiCap

2021-01-02 19:06

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)

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mariapia_unoxx

2021-01-02 20:27

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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LuiCap

2021-01-02 21:05

Corretto!!!

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