dissociazione di un acido forte
Buongiorno ho un dubbio sulla dissociazione penso che si capisca meglio dalla foto allegata; comunque provo a spiegarlo:
ho letto che "in una soluzione acquosa di un acido forte avviene la dissociazione completa per esempio
              HCl.....   H(+)+Cl(-)
All'inizio:concentrazione acido
Alla fine:-             concentrazione dell'acido +x e concentrazione dell'acido
Ho allegato la foto di questo passaggio che non capisco non mi è chiaro cosa sia la x e perché ci sia 
Ho provato a capirlo penso che la x corrisponda agli ioni idrogeno
Grazie mille

E inoltre perché la concentrazione "alla fine" di H(+) o di Cl(-) corrisponde a quella dell'acido e non a una frazione della concentrazione dell'acido?
Ho la stessa difficoltà anche qui


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Il contributo degli H+ derivanti dall'H2O può essere trascurato solo se Ca dell'acido forte è maggiore di 10^-6 M.

   
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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Ma quindi quella x che avevo sottolineato sugli appunti della docente indica gli ioni H+?

Nella dissociazione completa è corretto dire che la concentrazione del catione e dell'anione è uguale e corrisponde a quella dell'acido di partenza?
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Ma quindi quella x che avevo sottolineato sugli appunti della docente indica gli ioni H+?
La x rappresenta la diminuzione di [H+] e di [OH-] provenienti dall'acqua, la cui dissociazione viene retrocessa per la presenza degli [H+] (ione in comune) provenienti dall'acido forte.

Nella dissociazione completa è corretto dire che la concentrazione del catione e dell'anione è uguale e corrisponde a quella dell'acido di partenza?
Sì, è la prima reazione con relative quantità che ho scritto nell'allegato precedente.
Ciao
Luisa

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Scusi se le faccio riperere gli stessi concetti...ma perché c'è la "diminuzione di [H+] e di [OH-]?
Quando si scrive Ca+10^-7 -X perché x si sottrae e non si aggiunge se stiamo im un cido non siliberano più H+, indicati con x? Perché nel mio allegato ci stava +X e non -X?
Grazie scusi
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Giusta osservazione, ma ti dimostro che è la stessa cosa: mettendo "+x" il suo valore numerico dopo la risoluzione dell'equazione di 2° grado risulta negativo ;-)

   

Le moli finali di H+ sono Ca + 10^-7 +x

La logica che sta dietro a questo calcolo è la seguente.
Quando calcoliamo il pH di una soluzione di acido forte usiamo, di solito, questa espressione:
pH = -log [H+]
Per un acido forte, la [H+] = Ca
Se Ca = 10^-8 M:
pH = -log 10^-8 = 8
Questo è un controsenso, perché otteniamo un pH > 7, cioè un pH basico.
Se invece non trascuriamo gli [H+] = [OH-] = 10^-7 M il pH, come ti ho dimostrato, risulta 6,98, quindi < 7.
Ciao
Luisa

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Ma quindi scusi se le faccio ridire per mille volte le stesse cose :
quando io scrivo +x è sbagliato dire che quest'ultima incognita rappresenta gli ioni a comune H(+) perché nel suo allegato gli ioni H(+) totali vengono fuori da Ca+10^-7+x so che mi ha detto che cosa sia questa x ovvero la diminuzione di ioni h+ e OH- però mi sono accorta che io studio la chimica teorica a vanvera senza capirci niente quindi metto queste x a caso; scusi se le chiedo di nuovo di chiarirmi gentilemente se sia sbagliato dire "aggiungo/considero "x" ioni a comune quando scrivo ca+x"
Grazie
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Provo a spiegartelo in altro modo.

Consideriamo gli equilibri che ci sono in soluzione:

HCl --> H+ + Cl-....... essendo un acido forte [H+] = [Cl-] = Ca
H2O <==> [H+] + [OH-].......... Kw = [H+][OH-] = 10^-14

Gli H+ totali derivano in parte dall'acido forte e in parte dall'acqua.

Scriviamo il bilancio di carica (o condizione di elettroneutralità) della soluzione: in una soluzione la somma delle cariche positive è uguale alla somma delle cariche negative.
[H+] = [Cl-] + [OH-]
Sviluppiamo questa equazione:
[Cl-] = Ca
[OH-] = Kw/[H+]
Sostituiamo e risolviamo:
[H+] = Ca + Kw/[H+]
[H+]^2 = Ca[H+] + Kw
[H+]^2 -Ca[H+] - Kw = 0
È una equazione di secondo grado.
In allegato trovi il file Excel con il quale si possono fare i calcoli molto velocemente: basta immettere nella cella evidenziata in giallo il valore della molarità dell'acido forte monofunzionale e i calcoli sono già impostati.

.xls  Calcolo pH acido forte.xls (Dimensione: 23.5 KB / Download: 21)

Se provi, per una Ca = 10^-1 M, il "numero" degli H+ totali presenti in soluzione è 1,0000000000010·10^-1.
Ovviamente tutte queste cifre significative non hanno valore (la calcolatrice e il PC sono "stupidi", fanno comparire il numero di cifre che noi decidiamo di far comparire), perché H+ non è un numero, bensì una grandezza chimica con una propria unità di misura, le mol/l, quindi noi che siamo "intelligenti" sappiamo che il risultato va arrotondato a 0,1 mol/L, così come il pH viene arrotondato a 1.
Cosa significa questo??? Che gli H+ forniti dall'acqua sono irrilevanti rispetto a quelli forniti dall'acido forte:
0,1 + [H+] dell'H2O = 0,1 mol/L
È come se tu avessi a disposizione 100 euro per comprarti un paio di scarpe; ne compri un paio al prezzo di 99,99 euro, ti resta 1 centesimo di euro. Puoi dire di non avere soldi in tasca??? No, perchè hai 0,01 euro... ma cosa ci compri con una cifra così piccola??? Nulla, quindi è come se tu avessi 0 euro in tasca.

Prova ora a inserire nella cella gialla 10^-8, risulta:
[H+] totali = 1,0512492197250·10^-7 = 1,05·10^-7 mol/L
pH = 6,9782943135428900 = 6,98
In questo caso gli H+ forniti dall'H2O sono
10^-8 + [H+] dell'H2O = 1,05·10^-7 mol/L
[H+] dell'H2O = 1,05·10^-1 - 10^-8 = 9,51·10^-8 = 0,951·10^-7 mol/L
Poiché la [H+] nell'acqua pura è 10^-7 mol/L, la diminuzione x degli H+ forniti dall'H2O é:
x = 10^-7 - 0,951·10^-7 = 0,049·10^-7

Concludendo:
Lo ione in comune fra HCl e H2O è lo ione H+.
x è la differenza fra la [H+] fornita dall'H2O pura e la [H+] fornita dall'H2O in presenza dell'HCl.
Ciao
Luisa

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La rimgrazio finalmente ho capito cosa sia la x, grazie per la gentilezza, la disponibilità e la competenza!
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(2017-06-13, 11:24)LuiCap Ha scritto: Giusta osservazione, ma ti dimostro che è la stessa cosa: mettendo "+x" il suo valore numerico dopo la risoluzione dell'equazione di 2° grado risulta negativo ;-)



La logica che sta dietro a questo calcolo è la seguente.
Quando calcoliamo il pH di una soluzione di acido forte usiamo, di solito, questa espressione:
pH = -log [H+]
Per un acido forte, la [H+] = Ca
Se Ca = 10^-8 M:
pH = -log 10^-8 = 8
Questo è un controsenso, perché otteniamo un pH > 7, cioè un pH basico.
Se invece non trascuriamo gli [H+] = [OH-] = 10^-7 M il pH, come ti ho dimostrato, risulta 6,98, quindi < 7.

Mi sa che nell'allegato intendeva mettere un + alla concentrazione finale di H+?
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