calcolo pH NH3 con tabella "ive"

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xshadow

2018-03-15 17:15

Salve ,volevo sapere come impostare il problema del calcolo del pH di una soluzione di NH3 0,1M nota la Ka ORa un metodo è considerare la reazione piu ovvia,cioè: NH3 + H20 ---> NH4+ + OH- i--0,1----cost---->-0----------0----- v-- -x ---cost---->+x-------+x----- e--(0,1-x)---cost > +x ---+x --- E poi posso calcolarmi facilmente la x trovando la Kb. Mi chiedevo pero se è possibile fare il contrario ,e cioè ragionare al problema come se fosse un "acido" e cioè considerare l'equilibrio dell'acido coniugato: NH4+ + H20 <--- > NH3 + H30+ In cui all' inizio nella tabella conosco il prodotto NH3. Il problema è che la tabella ive cosi non mi viene perche se metto sotto NH3 0,1M non so poi cosa mettere per l'inizio a H3O+..perchè se gli metto "0" poi avrei una variazione negativa e pure un equilibrio negativo, non avrebbe senso Ho provato a mettere all'inizio 10-7 (la concentrazione di H+ a pH neutro,che si suppone sia prima che la reazione si svolga) ma non sono sicuro venga giusto...in un esercizio mi è venuto in uno piu complesso ragionando cosi ottengo risultati diversi. Si può fare una tabella ive impostando il problema come se il reagente fosse l'acido coniugato? Grazie

LuiCap

2018-03-17 15:40

Se ho capito bene ciò che chiedi (e non ne sono sicura) la risposta alla tua domanda è no.

Questo perché la base debole NH3 è una specie più forte (Kb = 1,80·10^-5) dell'acido debole NH4+ (Ka = 5,56·10^-10) e quindi, a parità di concentrazione iniziale, il loro grado di dissociazione è diverso.

Potresti farlo se si trattasse di una soluzione in cui all'inizio sono contemporaneamente presenti sia la base NH3 che il suo acido coniugato NH4+, ovvero una soluzione tampone, della quale conosci all'inizio che:

Ca + Cb = 0,1 M

Ca/Cb = 0,8

In questo caso, risolvendo il sistema, si ha:

Ca = [NH4+] = 0,044 M

Cb = [NH3] = 0,056 M

Il pH di questa soluzione si può calcolare usando indifferentemente la Ka o la Kb:

tampone NH3_NH4+____.jpg
tampone NH3_NH4+____.jpg

I seguenti utenti ringraziano LuiCap per questo messaggio: xshadow

xshadow

2018-03-19 12:25

LuiCap ha scritto:

Se ho capito bene ciò che chiedi (e non ne sono sicura) la risposta alla tua domanda è no. Questo perché la base debole NH3 è una specie più forte (Kb = 1,80·10^-5) dell'acido debole NH4+ (Ka = 5,56·10^-10) e quindi, a parità di concentrazione iniziale, il loro grado di dissociazione è diverso. Potresti farlo se si trattasse di una soluzione in cui all'inizio sono contemporaneamente presenti sia la base NH3 che il suo acido coniugato NH4+, ovvero una soluzione tampone, della quale conosci all'inizio che: Ca + Cb = 0,1 M Ca/Cb = 0,8 In questo caso, risolvendo il sistema, si ha: Ca = [NH4+] = 0,044 M Cb = [NH3] = 0,056 M Il pH di questa soluzione si può calcolare usando indifferentemente la Ka o la Kb:

Intendo considerare la seguente reazione: (In cui ho nota la concentrazione iniziale del ""prodotto""..che e' il nostro reagente ma scritta cosi funge da prodotto) -NH4+ + H2O ---> NH3 + H3O+ I---0---------cost---> 0,1 --------0 V-- +x------cost--> -x --------- -x Intendevo questo. Pero' da quello che ho capito non e' possibile Anche perche se dalla tabella ive considererei le concentrazioni all equilibrio basandomi su tale tabella sopra riportata avrei : [H+] = -X Cioe' una quantita' negativa Paradisso che non accade se la risolvo considerando la reazione inversa Potrei mettere all 'inizio che [H+]= 10^-7 ..come sarebbe in soluzione acquosa neutra (prima che avvenga la reazione di NH3 di ionizzazione) ma non credo venga giusto ?

LuiCap

2018-03-20 11:06

Forse ho capito cosa intendi. ;-)

Calcoliamo il pH di una soluzione 0,1 M di NH3 utilizzando la Kb:

pH NH3 0,1 M.jpg
pH NH3 0,1 M.jpg

Calcoliamo ora quale concentrazione iniziale di NH4+ deve avere una soluzione tampone NH4+/NH3 per avere lo stesso pH di 11,12 e una concentrazione iniziale 0,1 M di NH3:

pH tampone NH4+_NH3.jpg
pH tampone NH4+_NH3.jpg

Questo significa che una soluzione 0,1 M di NH3 ha lo stesso pH di una soluzione tampone formata da NH4+ 1,35·10^-3 M e da NH3 0,1 M.