esercizio acido debole + acido forte

[claudia]

Alla soluzione 1,25×10–2 M di un acido debole, Ka = 1,00×10–2, viene aggiunto HCl fino a che il pH si riduce a 1,82. Quale è la concentrazione di HCl?

CH3COO^- + H^+ -- CH3COOH
                                                             
Non riesco a proseguire, mi blocco nel calcolo delle concentrazioni, mi potreste aiutare?
Grazie

[Geber]

Non capisco perché tu abbia inteso che l'acido debole sia l'acido acetico
Qui si parla di un generico acido debole HA che messo in acqua si dissocia parzialmente.
A questa soluzione viene aggiunto HCl, un acido forte. Cosa succede?

[LuiCap]

Sei fuori strada, non è l'addizione di acido forte allo ione acetato.
Si tratta invece dell'addizione di un acido forte ad un acido debole, il cui equilibrio di dissociazione viene retrocesso per la presenza dell'acido forte. Conosciamo la concentrazione iniziale dell'acido debole, ma non quella dell'acido debole; conosciamo inoltre il pH, quindi la concentrazione finale totale degli ioni H3O+, che è uguale a:
[H3O+]tot = [H3O+]da HCl + [H3O+]da CH3COOH

CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+

Prova tu ad impostare la ice chart.

[claudia]

CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+
1.25*10^-2 0 x
-x x x
1.25*10^-2-x 0.015 0.015

Imposto:
1.00*10^-2= (0.015x)/1.25*10^-2-x

x= 0.005

x+0.005=0.015
x=1-00*10^-2

[LuiCap]

CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+
1.25*10^-2 0 x
-x x x
2.5*10^-3 0.015 0.015

Da dove derivano i valori che ho evidenziato in rosso???

[claudia]

0.015 è la concentrazione totale di ioni H^+, l'ho ottenuta dal pH finale.
2.5*10^-3 è sbagliato come valore, all'equilibrio ho impostato 1.25*10^-2-x

x= 0.005

[LuiCap]

La ice chart che hai scritto è sbagliata, mentre la successiva equazione e risoluzione sono corrette.
Però, santa madre, capisco che qui non siamo in sede di esame, ma non c'è un'unità di misura e un minimo di spiegazione del significato delle grandezze che hai calcolato; tutto questo rende la correzione di quello che hai fatto molto difficoltosa.
Io, per tua fortuna, sono molto paziente, ma se all'esame becchi un docente che non lo è, ti considera sbagliato tutto l'esercizio.

Chiamiamo:
x = [H3O+]da HCl
a = [H3O+]da CH3COOH

Scriviamo l'equilibrio di ionizzazione dell'acido debole in acqua con le relative concentrazioni:
CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+
1,25·10^-2...../...............0..............x
-a................../...............+a...........+a
1,25·10^-2-a../................a..............x+a

Sappiamo che:
x+a = 10^-1,82 = 1,51·10^-2 mol/L

Calcoliamo il valore numerico di a:
Ka = a (x+a) / 1,25·10^-2-a
1,00·10^-2 = 1,51·10^-2a / 1,25·10^-2-a
1,25·10^-4 - 1,00·10^-2a = 1,51·10^-2a
1,25·10^-4 = 2,51·10^-2a
a = [H3O+]da CH3COOH = 4,97·10^-3 mol/L

Calcoliamo il valore numerico di x:
x = [H3O+]da HCl = 1,51·10^-2 - 4,97·10^-3 = 1,02·10^-2 mol/L