Titolazione di CH3COOH con NaOH e calcolo pH

[disperataxarthur]

"Supponendo di titolare 20 ml di acido acetico 0.1 M con NaOH 0.2 M determinare il pH della soluzione dopo l’aggiunta di 10 ml e di 20 ml di NaOH, rispettivamente. (KaCH3COOH = 1,8 x 10-5)"

Non capisco come arrivare alla soluzione concettualmente, qualcuno può aiutarmi a risolverlo? 

[LuiCap]

Quante sono le moli iniziali di CH3COOH???
Quante sono le moli di NaOH dopo l'aggiunta di 10 mL?
Quale reazione avviene e quale è la molarità del prodotto che si ottiene?
Quale è l'equilibrio che determina il pH???

Stessa cosa dopo l'aggiunta di 20 mL di NaOH.

Provaci!!!

[disperataxarthur]

Quante sono le moli iniziali di CH3COOH???
Quante sono le moli di NaOH dopo l'aggiunta di 10 mL?
Quale reazione avviene e quale è la molarità del prodotto che si ottiene?
Quale è l'equilibrio che determina il pH???

Stessa cosa dopo l'aggiunta di 20 mL di NaOH.

Provaci!!!

Esattamente io avevo calcolato le moli iniziali di CH3COOH che sono 0.2*0.01=2*10^-3. E quelle di NaOH dopo l'aggiunta di 10 ml sono 2*10^-3. La reazione che ho è la formazione di un sale che avrà come molarità 2*10^-2/0.03=0.067 mol/L. A questo punto come devo ragionare? Cioè devo contare che la concentrazione di OH- e H3O+ è come se ci fosse un'idrolisi salina? Quindi mi trovo il pOH=-log di radice quadrata di (0.067*Kw/Ka) e conseguentemente il pH?
Per quanto riguarda il secondo punto ho che la molarità del prodotto sicuramente decresce perchè aumenta il volume della soluzione a 0.04 L ma le moli a disposizione sono sempre date dalla quantità disponibile di CH3COOH, quindi torna 2*10^-3/0.04=0.05 mol/L. Guardando la soluzione trovo che il pOH=-log0.05=1.3, quindi pH=12.7. Però non capisco come arrivarci, proprio a livello teorico non capisco quando riferirmi a questa "formula". Cosa cambia nella mia soluzione? Che la quantità di NaOH aggiunta diventa assai più rilevante?

Grazie e mi scuso per le mille domande, ma trovo l'argomento del pH molto ostico e più leggo la teoria sui libri più mi confondo.

[Francesca De Luca]

Io risolverei così: 
CH3COOH+ OH- —> CH3COO- +H2O 
  Ph dopo l’aggiunta di 10ml di NaOH 
n CH3COOH = 0,020 l * 0,1 mol/L = 0,002mol
n NaOH = 0,010l * 0,2 mol/L = 0,002mol
V tot= 0,030l 
[CH3COO-] = 0,002 mol/0,030L = 0,66mol/L
 L’equilibrio che determina il pH 
CH3COO- +H2O <-> CH3COOH+ OH- 
0,66.                           /.               /
-X                                 X.             X
0,66-x.                           X.            X

Kb = kw/ka= 5,71*10^-10
5,71*10^-10= x^2/0,66-x
Trascurando x
X= 1,94*10^-5
Poh -log( 1,94*10^-5)= 4,71
Ph = 14-4,71= 9,29 

Stessa cosa con 20 ml di NaOH 
 Poi aspetta il parere di qualcuno più esperto 

[LuiCap]

Io risolverei così: 
CH3COOH+ OH- —> CH3COO- +H2O 
  Ph dopo l’aggiunta di 10ml di NaOH 
n CH3COOH = 0,020 l * 0,1 mol/L = 0,002mol
n NaOH = 0,010l * 0,2 mol/L = 0,002mol
V tot= 0,030l 
[CH3COO-] = 0,002 mol/0,030L = 0,66mol/L
 L’equilibrio che determina il pH 
CH3COO- +H2O <-> CH3COOH+ OH- 
0,66.                           /.               /
-X                                 X.             X
0,66-x.                           X.            X

Kb = kw/ka= 5,71*10^-10
5,71*10^-10= x^2/0,66-x
Trascurando x
X= 1,94*10^-5
Poh -log( 1,94*10^-5)= 4,71
Ph = 14-4,71= 9,29 

Stessa cosa con 20 ml di NaOH 
 Poi aspetta il parere di qualcuno più esperto 

Il procedimento è corretto, ma hai sbagliato i calcoli; inoltre devi usare il valore di Ka indicato dal testo.

Dopo aggiunta di 10 mL di NaOH si ottiene una soluzione contenente solo la base debole CH3COO- 0,0667 M.
[OH-] = radq (10^-14/1,8·10^-5 · 0,0667) = 6,09·10^-6 mol/L
pOH = 5,22
pH = 8,78

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Esattamente io avevo calcolato le moli iniziali di CH3COOH che sono 0.2*0.01=2*10^-3. E quelle di NaOH dopo l'aggiunta di 10 ml sono 2*10^-3. La reazione che ho è la formazione di un sale che avrà come molarità 2*10^-2/0.03=0.067 mol/L. A questo punto come devo ragionare? Cioè devo contare che la concentrazione di OH- e H3O+ è come se ci fosse un'idrolisi salina? Quindi mi trovo il pOH=-log di radice quadrata di (0.067*Kw/Ka) e conseguentemente il pH?
Per quanto riguarda il secondo punto ho che la molarità del prodotto sicuramente decresce perchè aumenta il volume della soluzione a 0.04 L ma le moli a disposizione sono sempre date dalla quantità disponibile di CH3COOH, quindi torna 2*10^-3/0.04=0.05 mol/L. Guardando la soluzione trovo che il pOH=-log0.05=1.3, quindi pH=12.7. Però non capisco come arrivarci, proprio a livello teorico non capisco quando riferirmi a questa "formula". Cosa cambia nella mia soluzione? Che la quantità di NaOH aggiunta diventa assai più rilevante?

Grazie e mi scuso per le mille domande, ma trovo l'argomento del pH molto ostico e più leggo la teoria sui libri più mi confondo.

Dopo l'aggiunta di 20 mL di NaOH la situazione è la seguente:

CH3COOH + OH- CH3COO-- + H2O
0,002..........0,004...........0............/
-0,002........-0,002.........+0,002..../
0.................0,002..........0,002...../
[OH-]f = [A-]f = 0,002 mol / 0,040 L = 0,050 mol/L

L'equilibrio che determina il pH è sempre quello di idrolisi della base debole che però è influenzato dalla presenza dello ione in comune OH-:

CH3COO- + H2O CH3COOH + OH-
0,050.........../.................0............0,050
-x................/.................+x...........+x
0,050-x......../..................x............0,050+x

Prova a terminare tu, cercando di capire se la [OH-] proveniente dall'idrolisi del CH3COO- è un valore trascurabile o meno rispetto alla [OH-] proveniente dalla base forte NaOH.