Esercizio sul pH

[Leonardo_piello]

Buongiorno a tutti
Sto cercando in ogni modo di risolvere questo problema ma non riesco

Ad una soluzione di NaSO3 vengono aggiunti 23 mL di una soluzione 0,150M di HCl. Il pH della soluzione finale è 4,5. Quanti sono le moli dello ione solfito in soluzione?
A 0,00775
B 0,00694
C 0,00433
D 0,00345

Penso che la soluzione debba essere trattata come una soluzione tampone. Ho provato a considerare le moli di HSO3- uguali a quelle di HCl che vengono messe a reagire. In questo modo con l'equazione di Henderson Hesselback ho calcolato le moli di SO32- ma il risultato non è uguale a nessuno dei quattro.
Qualcuno saprebbe dirmi dove sbaglio
Grazie in anticipo

[LuiCap]

Il solfito di sodio è Na2SO3.
È lo stesso esercizio a cui ho risposto in questa discussione pochi giorni fa:

http://www.myttex.net/forum/Thread-Gioch...5#pid98595

[Leonardo_piello]

Grazie mille. Solo. Una cosa non mie chiara.
In base a cosa dice che una coppia acido base può formare un tampone con pH nell'intervallo
 (pkw-pkb)+1 e (pkw-pkb)-1

[LuiCap]

Una soluzione è tamponata quando subisce piccole variazioni di pH per l'aggiunta di piccole quantità di acido o di base forte.
Una coppia coniugata acido-base presenta il massimo potere tampone quando Ca = Cb, ovvero quando Ca/Cb = 1.
Perciò si ha:
[H+] = Ka · Ca/Cb
che in termini logaritmici equivale a:
pH = pKa + log Cb/Ca
pH = pka + log 1
pH = pKa + 0
pH = pKa
Quando invece Ca/Cb = 0,1 abbiamo:
pH = pKa + log 10
pH = pKa + 1
Quando invece Ca/Cb = 10 abbiamo:
pH = pKa + log 0,1
pH = pKa - 1
Di conseguenza la zona tampone, cioè l'intervallo di pH in cui una soluzione di una coppia coniugata acido-base si oppone alla variazione di pH per l'aggiunta di un acido o di una base forte è pH = pKa ± 1.

Il grafico sottostante mostra la curva di titolazione di 25,0 mL di Na2SO3 0,15 M con HCl 0,15 M:

   

Si nota chiaramente che nelle due zone tampone il pH varia in modo minore rispetto alla zona del punto equivalente; infatti si dice che la zona del punto equivalente è il tratto di maggior pendenza della curva di titolazione.

[Leonardo_piello]

Solo un'ultima domanda. Il fatto che si consideri che la concentrazione di uno deve essere al più dieci volte maggiore dell'altro è sperimentale o c'è dietro un ragionamento?

[LuiCap]

Assolutamente sperimentale.
Infatti se si deve preparare una soluzione tampone a pH 6,8, occorre mescolare una coppia acido-base che abbia una pKa compresa all'incirca tra 5,8 e 7,8.
Ad esempio, avendo a disposizione i seguenti reagenti:
H3PO4
NaH2PO4
Na2HPO4
Na3PO4
H2CO3
NaHCO3
Na2CO3
H2SO3
NaHSO3
Na2SO3
Si può indifferentemente optare per una delle tre seguenti coppie acido-base:
NaH2PO4 - Na2HPO4 tamponi nell'intervallo 6,2 - 8,2
H2CO3 - NaHCO3 tamponi nell'intervallo 5,3 - 7,3
NaHSO3 - Na2SO3 tamponi nell'intervallo 6,2 - 8,2