Vari esercizi sul calcolo del pH

[Oscar.91]

Salve a tutti..
vi invio questi esercizi, i testi sono scritti in modo corretto.

Testo:
SI CALCOLI IL pH A 25°C DI UNA SOLUZIONE AL 6.25%IN PESO DI CLORURO DI METILAMMINA(densità1.1g/cm3)180mlDI UNA SOLUZIONE 2M DI IDROSSIDO DI MAGNESIO. SI CALCOLIIL pH A 25°C  DELLA SOLUZIONE OTTENUTA SAPENDO CHE Kb DELLA METILAMMINA E' 4,4*10(-4). DETERMINARE IL pHDELLA SOLUZIONE DOPO L'AGGIUNTA DI 1,822gr DI ACIDO CLORIDRICO

soluzione
 Beh questo esercizio mi sta creando non pochi problemi, secondo me dovrei procedere in questo modo:
1)passo: devo determinare le moli del cloruro di metilammina
2)passo: trovo la concentrazione iniziali e la loro variazione utilizzando Kb
3) passo: trovo il pH

la seconda parte non è una soluzione tampone?


Testo:
LA REAZIONE DI EQUILIBRIO IN FASE GASSOSA
PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)
E FATTA AVVENIRE IN UN REATTORE DEL OLUME COSTANTE DI 5LCARICATO CON 0.1MOLI DI PCl5(g) ALLA TEMPERATURA DI 250°C. SAPENDO CHE A QUESTA TEMPERATURA Kp=1.72atm, SI CALCOLI LA COMPOSIZIONE IN FRAZIONE MOLARE ALL'EQUILIBRIO.
DIRE (MOTIVANDO LA RISPOSTA) IN CHE DIREZIONE SI SPOSTA L'EQUAZIONE SE INTRODUCIAMO NEL REATTORE ALLA STESSA TEMPERATURA 0,2MOLI DI AZOTO.

Soluzione
dovrei applicare la legge di azione di massa che è alla base per i calcoli di equilibrio sapendo che
Kp=(PCl3)(Cl2)/(PCl5) =1.72 atm 

                                                PCl5(g)                  PCl3(g)         +     Cl2(g)
moli iniziali                                   1.0                                  -                      -
variazione                                    -x                                    +x                  +x
moli finali                                  1.0-x                                  +x                  +x
 
Le concentrazioni sono

[PCl5]=(1.0-x)/5L
[PCl3]=[Cl2]=x/5L

Kp=(PCl3)(Cl2)/(PCl5) ]=(x/5L)*(x/5L)/((1.0-x)/5L)=1.72 atm 
 
Dopo aver svolto i calcoli (non mi dilungo) la risposta accettabile è

X=0.90

[PCl5]=(1.0-x)/5L=0.02M

[PCl3]=[Cl2]=x/5L=0.18M

io so che per le frazioni molari devo usare questa formula
XA=moli A/moli A+ moli B 

quindi il mio dubbio è questo,  dovevo solo trovarmi le moli e non le concentrazioni ?!

PCl5=(1.0-x)=0.1

PCl3=Cl2=x=0.90

e poi applico la formula delle frazioni molari

il secondo punto come si Fa?

Grazie a tutti

[LuiCap]

SI CALCOLI IL pH A 25°C DI UNA SOLUZIONE AL 6.25%IN PESO DI CLORURO DI METILAMMINA (densità1.1g/cm3) 180ml DI UNA SOLUZIONE 2M DI IDROSSIDO DI MAGNESIO. SI CALCOLI IL pH A 25°C  DELLA SOLUZIONE OTTENUTA SAPENDO CHE Kb DELLA METILAMMINA E' 4,4*10(-4). DETERMINARE IL pHDELLA SOLUZIONE DOPO L'AGGIUNTA DI 1,822gr DI ACIDO CLORIDRICO

Che volume di cloruro di metilammina al 6,25% in peso vengono mescolati con 180 mL di soluzione di idrossido di magnesio 2 M???

---

Per il secondo esercizio se fuori strada.
Si tratta di un equilibrio gassoso in fase omogenea che avviene con un aumento del numero di moli:
Δn = 2 - 1 = 1

La relazione tra la Kp e la Kc è:
Kp = Kc(RT)^Δn
perciò:
Kc = 1,72/(0,0821·523) = 4,01·10^-2

La tabellina con il numero di moli è impostata correttamente, ma con valori sbagliati: le moli iniziali di PCl5 non sono 1,0, ma 0,1 moli; inoltre per il calcolo della x devi utilizzare la Kc e non la Kp....... erroraccio
Il risultato corretto è:
x = 7,32·10^-2 mol

Prova a terminare il calcolo delle frazioni molari all'equilibrio e poi parliamo del secondo punto.

[Beefcotto87]

Il maiuscolo equivale ad urlare, vediamo d ricordarcelo.

[Oscar.91]

Il maiuscolo equivale ad urlare, vediamo d ricordarcelo.

Ciao Beefcotto87
Mi dispiace che tu abbia frainteso.. Non vorrei sembrarti scortese o polemico ma è giusto che io corregga la tua affermazione, spiegandoti il mio punto di vista...!
Io ho semplicemente scritto in maiuscolo per evidenziare  il testo dalla soluzione...! ,Non è nel mio modo di fare nella vita reale figuriamoci qui..! E' mia abitudine entrare sempre in punta di piedi ovunque vada, anche se si tratta di un forum, cercando di essere sempre cortese con gli altri....
Inoltre se hai notato negli altri post, quando ho fatto le mie richieste di aiuto le ho sempre postate in minuscolo...chiedendo per favore e ringraziando sempre in anticipo, non perché lo richieda il regolamento (che io condivido pienamente), ma perché è la mia regola di vita essere sempre gentile..
Per di più, tu sei stato l'unico a dire che era "urlare"  il mio modo di scrivere; penso che sia stato chiaro a tutti qual' era il mio intento....
Con ciò spero di essere stato chiaro ed esaustivo....

[Oscar.91]

Che volume di cloruro di metilammina al 6,25% in peso vengono mescolati con 180 mL di soluzione di idrossido di magnesio 2 M???

---

Per il secondo esercizio se fuori strada.
Si tratta di un equilibrio gassoso in fase omogenea che avviene con un aumento del numero di moli:
Δn = 2 - 1 = 1

La relazione tra la Kp e la Kc è:
Kp = Kc(RT)^Δn
perciò:
Kc = 1,72/(0,0821·523) = 4,01·10^-2

La tabellina con il numero di moli è impostata correttamente, ma con valori sbagliati: le moli iniziali di PCl5 non sono 1,0, ma 0,1 moli; inoltre per il calcolo della x devi utilizzare la Kc e non la Kp....... erroraccio
Il risultato corretto è:
x = 7,32·10^-2 mol

Prova a terminare il calcolo delle frazioni molari all'equilibrio e poi parliamo del secondo punto.

Ciao Luisa

Scusa per il ritardo... Troppi impegni..! Comunque ho trovato il tempo per scriverti

per il 2° esercizio le frazioni molari le ho trovate così :

innanzi tutto ho rifatto i calcoli da te scritti per capire come li hai svolti....
poi ho ricavato le moli:

PCl5=0.1-x= 0.1- 0.0732=0.0268 moli
PCl3=Cl2=x=0.0732moli

Poi ho trovato le moli Totali (sommano tutte le moli presenti) :

n°moli=0.1732

infine ho scrivo le frazioni molari:

 X(PCL5)= moli PCl5/moli tot=0.0268/01732=0.155moli
 X(PCl3)=X(Cl2)= X=0.0732/0.1732=0.423 moli

Spero di aver svolto in modo corretto...se no ti chiedo scusa in anticipo per aver scritto delle sciocchezze

PS. per favore mi puoi chiarire dei dubbi?
Come faccio a capire quando siamo equilibrio gassoso in fase omogenea?
E' devo fare sempre questo passaggio quando nel mio testo compare Kp? o solo quando devo trovarmi le frazioni molari per ricavarmi le moli attraverso le concentrazioni...?
mi riferisco a questo passaggio 
Δn = 2 - 1 = 1
La relazione tra la Kp e la Kc è:
Kp = Kc(RT)^Δn
perciò:
Kc = 1,72/(0,0821·523) = 4,01·10^-2


Inoltre per il 1° esercizio cose è che non  è chiaro? questo è il testo dato dalla prof per il compito...il mio procedimento allora è sbagliato? mi puoi aiutare per favore?

Grazie mille, come sempre sei gentile e chiara?
Ops... scusami mi son permesso di darti del tu quando, invece dovrei darti del lei visto che sei una professoressa!?!

[LuiCap]

Come ho sempre detto presentandomi ai miei studenti, il rispetto per le persone non passa attraverso il tu o il lei e non c'entra nulla il fatto che io sia una professoressa (in pensione), quindi sono una pensionata
Fai come ti senti di fare.

Provo a chiarire cosa non capisco nel testo dell'esercizio 1:

   

La risoluzione che hai dato dell'esercizio 2 ora è corretta.

Una qualsiasi reazione è in fase omogenea se tutti i prodotti e i reagenti sono presenti nello stesso stato fisico.
Questa definizione non vale solo per le reazioni in fase gassosa, ma per tutte le reazioni.

Esempi di reazione in fase omogenea:
a) CuSO4(aq) + 4 NH3(aq) [Cu(NH3)4]SO4(aq)
b) 2 SO2(g) + O2(g) 2 SO3(g)
c) N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g)
d) 2 HI(g) H2(g) + I2(g)
e) CH3CH2COOH(l) + CH3CH2(CH3)CH2OH(l) CH3CH2COOCH2(CH3)CH2CH3(l) + H2O(l)

Esempi di reazione in fase eterogenea:
f) Fe2(CO3)2(s) 2 Fe3+(aq) + 2 CO3(2-)(aq)
g) Pb(NO3)2(aq) + 2 KI(aq) PbI2(s) + 2 KNO3(aq)
h) CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g)
i) 2 C(s) + O2(g) 2 CO(g)
Esempi di reazione in fase omogenea:
Se prendiamo in considerazione solo gli esempi in cui compaiono componenti in fase gassosa, il calcolo del valore del Δn viene effettuato tenendo conto solo dei coefficienti stechiometrici dei componenti in fase gassosa:
b) Δn = 2 - (2 + 1) = -1
c) Δn = 2 - (3 + 1) = -2
d) Δn = (1 + 1) - 2 = 0
h) Δn = 1
i) Δn = 2 - 1 = 1

Se Δn = 0, allora Kp = Kc = Kx
Se Δn > 0 o Δn < 0, allora:
Kp = Kc(RT)^Δn
Kp = Kx(P)^Δn

Le trasformazioni che devi fare dipendono dai dati che ti vengono forniti e dalla domanda che ti viene posta.

[Oscar.91]

Ciao a tutti
vi posto alcuni esercizi sul pH. Mi potete aiutare soprattutto con il 2° esercizio?

Esercizio 1

Supponiamo 0.100moli di NaCH3COO son sciolti in acqua per formare 1L di soluzione . Qual è il pH ? Sapendo che Ka=1.76*10^-5

Soluzione

Dissociazione di NaCH3COO+H2O Na(+)+ CH3COO(-)

Kb=Kw/Ka= 5.7*10^-10

[Conc.]=M=moli/V= 0.1  moli/L : 1L=0.100moli di NaCH3COO=[CH3COO-]

dove CH3COO(-) +H2O CH3COOH + OH(-)

                                          CH3COO(-)     +     H2O      CH3COOH    +      OH(-)

Conc. iniziali                            0.100                    ---                       ---                      ---

Var.                                         -x                        ---                       +x                      +x

Conc. finale eq.                      0.100-x                                              +x                      +x






Allora Kb=[CH3COOH][OH(-)]/[CH3COO(-) ]= X^2/0.100-x =5.7*10^-10           dove x è trascurabile

Si ha X=(rad. Quad.)Kb*0.100= 7.5*10^-6M

[OH-]= 7.5*10^-6M

pOH=-log[OH-]=5.12

pH=14-pOH=8.87

Esercizio 2 
si calcoli a 25°Cil pH della soluzione che ottiene sciogliendo in 400cm3 di acqua 13g di formiato di calcio, assumendo che la miscelazione non porti variazione di volume.
Quanto vale il pH se mescoliamo questa soluzione 0.5L di una soluzione 0.1M di HClO4? Ka=1.8*10^-4 di Ca(HCOO)2

Soluzione

prima vi scrivo come ho cercato di svolgerlo


400cm3=0.100litri

trovo le moli di Ca(HCOO)2=massa/PM=0.070

trovo la conc. iniziale [Ca(HCOO)2]= moli/V=0.175M

poi scrivo la dissociazione in acqua

                                           Ca(HCOO)2          +        H20          Ca(2+)     +      2HCOO(-)

Conc. iniziali                            0.175                            ---                       ---                      ---
 
Var.                                         -x                                ---                      +x                      +x

Conc. finale eq.                      0.175-x                                                    +x                      +x

se non sbaglio siamo in presenza di acido debole....quindi dovrei svolgere l'eq. di secondo grado per continuare... 
Fino a qui è giusto? il mio dubbio è : lo dovevo svolgere come l'esercizio 1?  e come si procede con la seconda parte? è una soluzione tampone? Sono un pò

Grazie a tutti.....

[RhOBErThO]

HClO4 è un acido forte

---

Scusa, errore mio...ho frainteso.

[LuiCap]

La risoluzione dell'esercizio 1 è corretta.

Esercizio 2
Salta subito agli occhi un errore del testo:
Non è Ka=1.8*10^-4 di Ca(HCOO)2
ma Ka=1.8*10^-4 di HCOOH

La risoluzione dell'esercizio è questa:

      

[Oscar.91]

Salve a tutti..

vi invio questi esercizi risolti e non (Purtroppo), i testi sono scritti in modo corretto.

ESERCIZI RISOLTI

1)supponiamo di aggiungere 1.00moli di HCOOH e 0.500 moli di NaHCOO ad acqua e di diluire a 1.00L Calcolare il pH

SOLUZIONE

HCOOH   H+ +    HCOO-

Conc iniziale                                                           1.00                -          0.500
variazione                                                               -x                  +x         +x
equilibrio                                                                1.00-x            +x        0.500+x

Ka=1.77*10-4 di HCOOH 

Ka=[H+][HCOO-]/[HCOOH]=(0.500+x)*x/(1.00-X)
Poiché x è probabilmente più piccolo rispetto a 1 e 0.5 l'espressione si può approssimare
Ka=x* 0.5/1.00=1.77*10-4
X=Ka*1.00/0.5=3.54*10-4
[H+]=3.54*10-4

pH=-log[H+]=3.45

PS: mi scuso con tutti se non posto ora gli altri esercizi svolti....un'imprevisto spero di scriverli più tardi appena mi libero...
...Scusatemi ancora.....

ESERCIZI NON RISOLTI

1) Si calcoli il pH a 25°C di una soluzione ottenuta mescolando 500 ml di una soluzione acquosa contente 6.8 g di formiato di sodio con 500 ml di una soluzione 0.1 M di HClO4, sapendo che la Ka dell’acido formico è 1.78 ∙ 10-4. Determinare il volume di soluzione 0.05 M di NaOH da aggiungere alla soluzione di partenza perché il pH diventi 3.9.


2) 10 ml di una soluzione 2 M di acetato di calcio (d = 1.05 g cm-3) vengono portati a 50 ml ed alla soluzione ottenuta si aggiungono 25 ml di una soluzione 0.8 M di acido cloridrico. Calcolare il pH della soluzione di acetato di sodio dopo la diluizione e dopo l’aggiunta dell’acido cloridrico (= 1.8 ∙ 10-5).

3) Calcolare il pH di una soluzione ottenuta sciogliendo 4.8 g di metilammina (Kb = 4.4 ∙ 10-4) in 1500 ml di una soluzione 0.05 M di acido cloridrico. A che valore si porta il pH se aggiungiamo alla soluzione 2.734 g di HCl?

4) 20 ml di una soluzione 1 M di formiato di calcio (d = 1.05 g cm-3) vengono portati a 50 ml ed alla soluzione ottenuta si aggiungono 50 ml di una soluzione 0.4 M di acido perclorico. Calcolare il pH della soluzione di acetato di sodio dopo la diluizione e dopo l’aggiunta dell’acido perclorico (= 1.8 ∙ 10-4).

Grazie a tutti