Lettura grafico k

[Rosa]

Buonasera stavo provando a leggere questo grafico nell'allegato 3 ma non capisco perché la kps' , la ka' e la kw' sono moltiplicate per 10^10, 10^5, 10^14. Perché?

[LuiCap]

Hai deciso di passare le tue vacanze interpretando grafici???

Il grafico mostra come variano le curve:
A) Kw dell'H2O
B) Ks del BaSO4(s)
C) Ka del CH3COOH
in presenza di un elettrolita forte (NaCl) a varie concentrazioni molari, cioè al variare della forza ionica della soluzione.

La scala in ordinata è, per ciascuna curva:
A) [H+][OH-]
B) [Ba2+][SO4(2-)]
C) [CH3COO-][H+]/[CH3COOH]
ed è espresso senza la relativa potenza del 10, quindi ogni valore numerico è moltiplicato per ciascuna curva:
A) x 10^14
B) x 10^10
C) x 10^5

   

Prova tu a commentare le altre curve.

[Rosa]

Grazie mille ci proverò!
Ot:   eh infatti pensavo di far vacanza dopo gli esami, ma poi visto che me ne è rimasto solo 1(Chimica analitica) ci ho ripensato, in realtà purtroppo per Lei  credo di avere una dipendenza da questa condizione di studente-prepara esami (le vacanze e l'ozio dopo un po' di giorni annoiano ancor di più   )  ...vorrei davvero ricambiarLa

[Rosa]

Intanto che cercavo di commentare la curva B mi è sorto un dubbio: perché Lei ha messo come ordinata del punto a y=1×10^14 e non 1×10^-14? Non sarebbero le coordinate (10^-6.5; 10^-14)?
Grazie!

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Lei mi ha spiegato come funziona la scala in ordinata ma 10^14 non è un valore grosso per stare in ordinata sotto a 1,2?

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O forse lì si intende per 1,2 =1,2×10^14? E allora la kw 10^-14 che coordinate ha?

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Sperando di non aver sparato le solite fesserie

[Rosa]

Ho proseguito con l'altra curva C ma non mi convince la roba che ho scritto!

[LuiCap]

Prima di capire come è suddivisa la scala in ordinate del grafico, bisogna che tu abbia chiaro il concetto di costante di equilibrio.
Le costanti di equilibrio termodinamiche sono il rapporto tra le attività dei prodotti elevate al loro coefficiente stechiometrico e le attività dei reagenti elevate al loro coefficiente stechiometrico.
In soluzione acquosa le attività dei solidi e dei liquidi puri è sempre uguale a 1.
Perciò:
Kw = a(H+) · a(OH-) = 1,0·10^-14
Ks = a(Ba2+) · a(SO42-) = 1,1·10^-10
Ka = a(CH3COO-) · a(H+) / a(CH3COOH)
L'attività è una grandezza adimensionale, perciò anche la costante di equilibrio non ha dimensioni.
L'attività coincide con la concentrazione solo quando il coefficiente di attività è unitario:
a = f · C
Il coefficiente di attività è unitario quando la forza ionica della soluzione è nulla.
Se la forza ionica della soluzione non è nulla, la costante di equilibrio in concentrazione, cioè il rapporto tra le concentrazioni dei prodotti elevate al loro coefficiente stechiometrico e le concentrazioni dei reagenti elevate al loro coefficiente stechiometrico, è sempre maggiore della costante di equilibrio in attività.
Questo concetto è rappresentato dal grafico in questione, infatti:
A) K'w > Kw ossia 1,7·10^-14 > 1,0·10^-14
B) K's > Ks ossia 1,6·10^-10 > 1,1·10^-10
C) K'a > Ka ossia 2,7·10^-5 > 1,75·10^-5
Per l'equilibrio di autoionizzazione dell'acqua la K'w e la Kw coincidono solo per concentrazioni ≤ a 10^-4 M in NaCl.
Per l'equilibrio di solubilità del BaSO4 la K's e la Ks coincidono solo per concentrazioni ≤ a 10^-5 M in NaCl.
Per l'equilibrio di dissociazione del CH3COOH la K'a e la Ka coincidono solo per concentrazioni ≤ a 10^-4 M in NaCl.
Detto in altre parole, le K' sono tanto più elevate quanto maggiore è la forza ionica delle soluzioni e coincidono con le K a forza ionica nulla.
In tutti gli esercizi numerici che coinvolgono gli equilibri in soluzione acquosa si utilizzano le costanti di equilibrio termodinamiche con le attività "facendo finta" che queste coincidano con le costanti di equilibrio con le concentrazioni solo per una ragione di semplificazione nei calcoli.

Detto questo, per capire come è suddivisa la scala in ordinate del grafico vorrei che tu prendessi un foglio a quadretti (non pretendo un foglio di carta millimetrata!!!) e mettessi in grafico i seguenti punti (attenta a quello che leggi!!!)

   

Una volta fatto questo, posta la foto e poi ne riparliamo.

[Rosa]

Prima di capire come è suddivisa la scala in ordinate del grafico, bisogna che tu abbia chiaro il concetto di costante di equilibrio.
Le costanti di equilibrio termodinamiche sono il rapporto tra le attività dei prodotti elevate al loro coefficiente stechiometrico e le attività dei reagenti elevate al loro coefficiente stechiometrico.
In soluzione acquosa le attività dei solidi e dei liquidi puri è sempre uguale a 1.
Perciò:
Kw = a(H+) · a(OH-) = 1,0·10^-14
Ks = a(Ba2+) · a(SO42-) = 1,1·10^-10
Ka = a(CH3COO-) · a(H+) / a(CH3COOH)
L'attività è una grandezza adimensionale, perciò anche la costante di equilibrio non ha dimensioni.
L'attività coincide con la concentrazione solo quando il coefficiente di attività è unitario:
a = f · C
Il coefficiente di attività è unitario quando la forza ionica della soluzione è nulla.
Se la forza ionica della soluzione non è nulla, la costante di equilibrio in concentrazione, cioè il rapporto tra le concentrazioni dei prodotti elevate al loro coefficiente stechiometrico e le concentrazioni dei reagenti elevate al loro coefficiente stechiometrico, è sempre maggiore della costante di equilibrio in attività.
Questo concetto è rappresentato dal grafico in questione, infatti:
A) K'w > Kw ossia 1,7·10^-14 > 1,0·10^-14
B) K's > Ks ossia 1,6·10^-10 > 1,1·10^-10
C) K'a > Ka ossia 2,7·10^-5 > 1,75·10^-5
Per l'equilibrio di autoionizzazione dell'acqua la K'w e la Kw coincidono solo per concentrazioni ≤ a 10^-4 M in NaCl.
Per l'equilibrio di solubilità del BaSO4 la K's e la Ks coincidono solo per concentrazioni ≤ a 10^-5 M in NaCl.
Per l'equilibrio di dissociazione del CH3COOH la K'a e la Ka coincidono solo per concentrazioni ≤ a 10^-4 M in NaCl.
Detto in altre parole, le K' sono tanto più elevate quanto maggiore è la forza ionica delle soluzioni e coincidono con le K a forza ionica nulla.
In tutti gli esercizi numerici che coinvolgono gli equilibri in soluzione acquosa si utilizzano le costanti di equilibrio termodinamiche con le attività "facendo finta" che queste coincidano con le costanti di equilibrio con le concentrazioni solo per una ragione di semplificazione nei calcoli.

Detto questo, per capire come è suddivisa la scala in ordinate del grafico vorrei che tu prendessi un foglio a quadretti (non pretendo un foglio di carta millimetrata!!!) e mettessi in grafico i seguenti punti (attenta a quello che leggi!!!)



Una volta fatto questo, posta la foto e poi ne riparliamo.

Sì infatti prenderò anche un righello!! Devo prima capire cosa sia la costante e cosa sia la forza ionica, sul libro è stata definita come "proprietà di una soluzione"(...) ma non mi era chiaro se fosse una conseguenza dell'aggiunta di un elettrolita oppure una forza tipo "vettoriale" (non so come dirlo!!!) . Poi le potenze mi mettono in difficoltà: ma perché moltiplico per potenze con esponente positivo a volte e altre con esponente negativo. 
Intanto provo a fare il grafico

[Rosa]

Sto impazzendo con le ordinate e le proporzioni per ogni curva scusi....Ma se faccio 3 grafici separati, ora ne sto facendo 3. Il problema è che se alle ordinate metto un valore piccolissimo con le potenze negative non so come ritrovare questi valori piccoli mi ci vuole una carta millimetrata

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Per H2O mi è venuto questo

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Peggio di così non poteva venirmi mi dispiace per tutta la Sua fatica con me

[LuiCap]

Sono stata un po' "bastarda", lo ammetto, ma era l'unico modo perché tu ci arrivassi da sola, brava!!!
Non occorre che tu prenda la carta millimetrata: è impossibile visualizzare le tre curve sullo stesso piano cartesiano utilizzando un'unica scala in ordinate perché i valori numerici sono compresi in un intervallo numerico di ben 10^9 = 1000000000 ordini di grandezza, da 10^-14 a 10^-5. Le curve relative all'H2O e al BaSO4 "scompaiono" rispetto alla curva del CH3COOH!!!
Per far comparire le tre curve in un unico piano cartesiano gli autori hanno perciò eliminato la potenza del 10, con l'avvertenza però di moltiplicare i valori numerici di ogni curva per tre diversi fattori:
A) x 10^-14
B) x 10^-10
C) x 10^-5
Mi accorgo ora che, a mio parere, è un refuso di stampa aver scritto x 10^14, x 10^10, x 10^-5.
Anche la scala in ascissa non è lineare, ma ad intervalli. Mi correggo, l'ascissa è in scala logaritmica.

   

Anch'io faccio schifo a disegnare curve a mano libera.

[Rosa]

Grazie mille ma quale schifo !!! I suoi appunti son sempre chiari! Poi non definisca se stessa con questi brutti termini!
Grazie