HCl + CH3COOH

[ddem]

Quesito
A seguito dell’aggiunta di 0,1 mol di HCl ad una soluzione acquosa di 1L di CH3COOH 0,1M:

1.   l’equilibrio di ionizzazione di CH3COOH si sposta verso sinistra e il pH della soluzione è dovuto solo all’HCl (risposta corretta)
   
2.   l’equilibrio di ionizzazione di CH3COOH si sposta verso destra e il pH della soluzione è dovuto solo all’HCl
   
3.   l’equilibrio di ionizzazione di CH3COOH si sposta verso destra e il pH della soluzione dipende sia da CH3COOH che da HCl
   
4.   l’equilibrio di ionizzazione di CH3COOH non si sposta e il pH della soluzione dipende solo dall’HCl
   
5.   l’acidità della soluzione dipende in ugual misura da CH3COOH e da HCl
   

Commento personale

La quantità di HCl e CH3COOH è equimolare, motivo per il quale pensavo che in soluzione accadesse la reazione che segue.

CH3COO- + H+   CH3COOH
0,1................0,1..............0......
-0,1...............-0,1.............+0,1...
/....................../..................0,1

Supponevo che il pH fosse determinato dalla presenza di 0,1 mol di acido acetico. Evidentemente non si tratta della reazione corretta. Cosa accade allora?

[LuiCap]

Tu hai fatto reagire l'H+ con la base coniugata dell'acido acetico (CH3COO-), ma il testo dice che si aggiunge H+ all'acido debole CH3COOH.

Calcoliamo dapprima il pH della sola soluzione di CH3COOH 0,1 M:

CH3COOH CH3COO- + H+
0,1.......................0............0
-x.......................+x..........+x
0,1-x....................x............x

Ka = 1,8·10^-5 = x^2/0,1-x
x = [H+] = 1,33·10^-3 mol/L
pH = 2,88

Calcoliamo ora il pH della soluzione dopo l'aggiunta di 0,1 mol di H+, ovvero di uno ione in comune; in base al principio di Le Chatelier, aumentando la concentrazione di un prodotto, l'equilibrio si sposta verso sinistra:

CH3COOH CH3COO- + H+
0,1.......................0............0,1
-x.......................+x..........+x
0,1-x....................x............0,1+x

Ka = 1,8·10^-5 = x(0,1+x)/0,1-x
x = [H+]da CH3COOH = 1,80·10^-5 mol/L < 1,33·10^-3 mol/L, ovvero l'equilibrio si è spostato a sinistra!!!
[H+]totale = [H+]da HCl + [H+] da CH3COOH
[H+]totale = 0,1 + 1,80·10^-5 (trascurabile) = 0,1 mol/L
pH = 1,00 il pH della soluzione è dovuto solo all'acido forte HCl