Esercizio sul pH

[sguonza]

Si calcoli a 25 °C  il pH di una soluzione ottenuta mescolando 500 ml di CH3COOH 0.1 F con 500 ml  di CaCl2.0.1 F .  (KCH3COOH = 10-5)

Innanzitutto vorrei chiedervi delle delucidazioni in merito alle varie modalità di calcolo del pH, perché consultando ben 3 testi diversi ho letto una miriade di procedimenti e formule diverse anche per problemi uguali che mi hanno solamente confuso le idee. 
In questo caso si ha la miscela di un acido debole con un sale, e qui il primo dubbio: CaCl2 non è un sale contenente una base coniugata di CH3COOh, giusto? Quindi in tal caso come ci si comporta?
Ho ipotizzato che la reazione possa essere 2CH3COOH + CaCl2 (CH3COO)2Ca + 2HCl, e poi? Un mio collega mi ha detto che il calcolo del pH dipenderà solo dall'acido acetico, ma non ho capito bene il ragionamento, né l'eventuale formula di risoluzione, dato che, come già spiegato, tanti libri di chimica mi hanno solo confuso le idee.

[LuiCap]

Non avviene alcuna reazione tra l'acido debole CH3COOH e il sale CaCl2 perché un acido debole non può spostare un acido forte come HCl da un suo sale.
Devi semplicemente calcolare la concentrazione di CH3COOH nel volume totale di soluzione pari a 1 L e da qui calcolare il pH della soluzione di CH3COOH con uno dei seguenti procedimenti:

senza alcuna approssimazione
[H+] = [OH-] + [CH3COO-] + [Cl-] + 2[Ca2+]

trascurando gli H+ derivanti dall'H2O
[H+]^2 = Ka·Ca - Ka[H+]

trascurando gli H+ derivanti dall'H2O e gli H+ rispetto a Ca
[H+]^2 = Ka·Ca

[sguonza]

Ok, o riguardato la teoria per cercare di schiarirmi le idee. Quindi nel caso in cui un acido o una base debole reagisca con un sale per così dire neutro, come in questo caso, bisognerà agire sempre in questo modo, giusto?

[LuiCap]

Sì.

Però non reagisce, si mescola semplicemente.
CH3COOH(aq) + Ca2+ + 2Cl- CH3COO- + H+ + Ca2+ + 2Cl-

Gli ioni spettatori si semplificano.

[sguonza]

Un'ultima cosa: ma con 0,1 F si intende la molarità no? Quindi dovrei trovare le moli contenute in 500mL di acido e da quelle la concentrazione nel volume totale?

[LuiCap]

F è il simbolo della formalità, che numericamente coincide con la molarità.
La formalità è il modo concettualmente corretto per esprimere la concentrazione di una soluzione il cui soluto è un elettrolita forte ed esiste perciò solo come ioni.
A mio parere quindi usare la formalità per l'acido debole CH3COOH non è corretto.

Se il volume raddoppia, la concentrazione che fa??? Mi sembra banale.

[sguonza]

Grazie mille, mi ha aiutato a chiarirmi le idee