Soluzione tampone + HCl
0.5 L di una soluzione tampone contiene 0.1 M di CH3COOH e 0.05 M di CH3COONa. La pKa è 4.75 e il suo pH è 4.45. Calcolare il pH dopo aver aggiunto 8 mL di HCl a 1 M.

a) 4.75 + log10 (0.033M/114M)
2) 4.45 + nuovo pH
3) 4.75 + log100 (0.5/1)
4) 4.35
5) 4.29

Dovrei risolvere un esercizio di questo tipo in un lasso di tempo molto limitato, ma avvalendomi delle ice chart, e senza calcolatrice. Come dovrei fare?
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CH3COO- + H+ --> CH3COOH
0,025.........0,008........0,05
-0,008.......-0,008......+0,008
0,017..........0.............0,058

V = 0,5 L

[CH3COOH] = 0,058 mol / 0,5 L = 0,116 mol/L
[CH3COO-] = 0,017 mol / 0,5 L = 0,0340 mol/L

pH = 4,75 + log10 (0,0340 / 0,116)
Ciao
Luisa

Dal laboratorio se ne usciva ogni sera, e più acutamente a fine corso, con la sensazione di avere “imparato a fare una cosa”;
il che, la vita lo insegna, è diverso dall’avere “imparato una cosa”.
(Primo Levi)


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[-] I seguenti utenti ringraziano LuiCap per questo post:
ddem
(2021-08-30, 12:58)LuiCap Ha scritto: CH3COO- + H+ --> CH3COOH
0,025.........0,008........0,05
-0,008.......-0,008......+0,008
0,017..........0.............0,058

V = 0,5 L

[CH3COOH] = 0,058 mol / 0,5 L = 0,116 mol/L
[CH3COO-] = 0,017 mol / 0,5 L = 0,0340 mol/L

pH = 4,75 + log10 (0,0340 / 0,116)


Vediamo se ho capito bene. Sulla base di quello che vedo, e su ciò che ho avuto modo di notare altre volte, ogni qualvolta vengano addizionati in piccole quantità un acido (o una base) forte a un tampone, li si fa reagire completamente, in altre parole li si considera reagenti limitanti.

Infatti una soluzione tampone mantiene per definizione inalterato il proprio pH per piccole aggiunte di acido (o base) forte. Se così non fosse, cioè se non venissero trattati come reagenti limitanti, rimarrebbero in soluzione alterando in maniera significativa la quantità di ioni idronio (o idrossido) cioè il pH. Me lo confermi?

Un'altra domanda: nel calcolo della molarità dell'acido e del sale non si dovrebbero considerare gli 8 mL di HCl (benché sia una quantità esigua)?
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Vediamo se ho capito bene. Sulla base di quello che vedo, e su ciò che ho avuto modo di notare altre volte, ogni qualvolta vengano addizionati in piccole quantità un acido (o una base) forte a un tampone, li si fa reagire completamente, in altre parole li si considera reagenti limitanti.

Infatti una soluzione tampone mantiene per definizione inalterato il proprio pH per piccole aggiunte di acido (o base) forte. Se così non fosse, cioè se non venissero trattati come reagenti limitanti, rimarrebbero in soluzione alterando in maniera significativa la quantità di ioni idronio (o idrossido) cioè il pH. Me lo confermi?
Confermo.
Tutte le volte che un acido debole reagisce con una base forte o, viceversa, una base debole reagisce con un acido forte la reazione viene considerata completa perché la costante di equilibrio della reazione è molto maggiore di 1.
Nel caso specifico:
CH3COO- + H+ --> CH3COOH
Keq = [CH3COOH] / [CH3COO-][H+] = 1 / Ka = 1 / 1,8·10^-5 = 5,56·10^4


Un'altra domanda: nel calcolo della molarità dell'acido e del sale non si dovrebbero considerare gli 8 mL di HCl (benché sia una quantità esigua)?
Hai ragione!!!
[CH3COOH] = 0,058 mol / 0,508 L = 0,114 mol/L
[CH3COO-] = 0,017 mol / 0,508 L = 0,0335 mol/L

pH = 4,75 + log10 (0,0335 / 0,114)

Ricorda però che per un tampone si può omettere di calcolare la molarità dell'acido debole e della sua base coniugata perché, essendo le moli contenute nello stesso volume, il volume si semplifica:
pH = 4,75 + log10 (0,017/0,508) / (0,058/0,508) = 4,75 + log10 (0,0335 / 0,114)
Ciao
Luisa

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Non vorrei essere fraintesa.
La reazione fra la base coniugata di un tampone e un acido forte è una reazione completa.
In seguito si instaura il seguente equilibrio dal quale si ricava il pH del tampone dopo l'aggiunta dell'acido forte:
CH3COOH +H2O - - > CH3COO- + H3O+
0,058............../...............0,017.........0
-x..................../..................+x..........+x
0,058-x.........../.................0,017+x...x

x = [H3O+] = 10^-4,75 * 0,058-x / 0,017+x

È possibile trascurare la x come termine sottrattivo e additivo.
Ciao
Luisa

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