Esercizio sul pH a pH noto.

[Esteban]

Chiedo una grossa mano nella risoluzione di questo esercizio.
 Calcola quanti grammi di KNO2 devono essere aggiunti a 125mL di una soluzione di HNO2 0.25 M affinché risulti pH=3 (Ka per l'acido nitrico = 4.5x10^-4) 

Io sono partito calcolandomi la concentrazione degli ioni H30+ che è uguale a 10^-pH. [H3O+]= 0.001 M = 1x10^-3 M
Poi ho fatto (4.5x10^-11)=   (1x10^-3)^2
                                         Co-(1x10^-3)
Mi sono ricavato C0 ma poi mi blocco, non riesco a proseguire. Ringrazio anticipatamente chiunque risponderà

[LuiCap]

Qualcosa non quadra nei dati: l'HNO2 è l'acido nitroso e la sua Ka è nell'ordine del 10^-4.

Controlla di aver ricopiato bene il testo. Grazie.

[Esteban]

Sì, chiedo venia. Ka=4,5x10^-4. Sono cotto, mi sono confuso col Kps di un altro esercizio.

[LuiCap]

È talmente banale che non te lo risolvo, ma facciamo insieme i passaggi.

Non devi scrivere a casaccio la prima formula che ti viene in mente, ma impostare l'equilibrio con le relative quantità di inizio e fine, sapendo che Co HNO2 = 0,25 M e Cf H+ = 10^-3 M:

equilibrio...........HNO2 H+ + NO2-
inizio..............................................
variazione.......................................
fine...............................................

[Esteban]

HNO2= H+.+ NO2-
0.25.     0
-0.001.
0.249.   0.001

Giusto?

[LuiCap]

No.
E l'NO2- che fa, la bella statuina?!?!?

   

Prosegui ora.

[Esteban]

Non so come proseguire. Mi perdoni se sono una capra ma sono al primo anno di biologia ed avendo fatto il classico purtroppo non sono ferrato in chimica. E la ringrazio per la pazienza 😅

[LuiCap]

Non era mia intenzione offenderti, ma solo farti arrivare alla soluzione più semplice possibile.

   

La differenza che c'è tra una soluzione di solo acido debole HNO2 e una soluzione della coppia coniugata HNO2/NO2- a pH 3 è il diverso valore del rapporto NO2-/HNO2.
La soluzione della coppia coniugata si chiama soluzione tampone.

In una soluzione di solo HNO2 0,25 M il pH é:
[H+] = [NO2-] = radq (4,5·10^-4 · 0,25) = 1,16·10^-2 mol/L
pH = 1,93
[NO2-]/[HNO2] = 1,16·10^-2/0,25 = 0,0465

In una soluzione tampone a pH 3:
[NO2-]/[HNO2] = 0,113/0,25 = 0,450

In altre parole, per portare il pH di una soluzione 0,25 M di HNO2 da 1,93 a 3 dobbiamo far retrocedere il suo equilibrio di dissociazione addizionando un eccesso della sua base debole NO2-.

[Esteban]

Grazie ancora, ora ho capito 😊