esercizio chimica
Ciao, avrei bisogno di una mano con quest’esercizio.
A 30.0 mL di cloruro d’ammonio 0,100 mol/L furono aggiunti 15.0 mL di idrossido di potassio 0,120 mol/L e successivamente il volume fu portato a 50.0 mL con acqua. Calcolare il pH della soluzione risultante sapendo che Kb per l’ammoniaca vale 1.80 10^-5. 

Dopo aver scritto la reazione, ho calcolato il numero di moli di NH4Cl e KOH, che vengono rispettivamente 3,00 10^-3 e 1,80 10^-3. Quindi ho dedotto che il numero di moli di NH4+ è 1,80 10^-3. Ho sommato i volumi,Vtot=45.0 mL e calcolato la concentrazione di NH4+= 0,04 mol/L. Poi utilizzando la formula della diluizione ho calcolato la nuova concentrazione dopo l’aggiunta di 50 mL di acqua, che viene 0,036 mol/L. A questo punto ho scritto la reazione NH4+ H20 = NH3 + H+ e utilizzando la Kb ho ricavato la Ka. Come concentrazioni per NH4+ ho considerato la nuova concentrazione diluita 0,036 mol/L,ma non so se bisogna considerare anche le moli di NH4Cl che non reagiscono. Se non le considero e calcolo la variazione X nella dissociazione di NH4+ ho che x=4 .47 10^-6, che corrisponde anche a [H+]. Quindi mi viene il pH=9,350
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La spiegazione del procedimento di risoluzione è sbagliata. Come fa una [H+] = 4,47·10^-6 mol/L a dare un pH di 9,350???
Il KOH (base forte) è in difetto rispetto all'NH4Cl (NH4+ acido debole), perciò reagisce completamente formando una soluzione in cui rimangono delle moli dell'acido debole NH4+ inferiori a quelle iniziali e si formano delle moli della sua base coniugata NH3 in quantità equivalente alla base forte. Si forma quindi una soluzione tampone on un volume finale di 50,0 mL.

   
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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Aria
(2020-01-27, 16:51)LuiCap Ha scritto: La spiegazione del procedimento di risoluzione è sbagliata. Come fa una [H+] = 4,47·10^-6 mol/L a dare un pH di 9,350???
Il KOH (base forte) è in difetto rispetto all'NH4Cl (NH4+ acido debole), perciò reagisce completamente formando una soluzione in cui rimangono delle moli dell'acido debole NH4+ inferiori a quelle iniziali e si formano delle moli della sua base coniugata NH3 in quantità equivalente alla base forte. Si forma quindi una soluzione tampone on un volume finale di 50,0 mL.

Grazie! Ora mi è chiaro. Ho solo un ultimo dubbio. L’ultima reazione ( dissociazione di NH4+) è possibile scriverla sia in forma inversa che diretta ( dissociazione ammoniaca ) per calcolare la variazione x e da lì il pH? In entrambi i casi si otterrebbe lo stesso risultato?
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Certo, se usi la dissociazione della base debole NH3 e la relativa Kb puoi ricavare [OH-], pOH ed infine il pH.
In entrambi i casi di deve ottenere lo stesso risultato.
Ciao
Luisa

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Aria
(2020-01-27, 16:51)LuiCap Ha scritto: La spiegazione del procedimento di risoluzione è sbagliata. Come fa una [H+] = 4,47·10^-6 mol/L a dare un pH di 9,350???
Il KOH (base forte) è in difetto rispetto all'NH4Cl (NH4+ acido debole), perciò reagisce completamente formando una soluzione in cui rimangono delle moli dell'acido debole NH4+ inferiori a quelle iniziali e si formano delle moli della sua base coniugata NH3 in quantità equivalente alla base forte. Si forma quindi una soluzione tampone on un volume finale di 50,0 mL.

Salve, volevo fare una domanda riguardante l'esercizio. Quando scriviamo l'equilibrio NH4 + H2O <==> NH3 + H3O , ci troviamo nei prodotti H3O che è una componente acida e quindi mi dovrei aspettare un pH<7.. come mai poi andando a calcolarlo ci troviamo un pH>7 ?
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In soluzione non è che ci siano solo ioni H3O+... Se ha una base debole come NH3 avrà un pH > 7. Il tampone NH3/NH4+ garantisce una piccola variazione di pH per piccole aggiunge di un acido o una base.
Di fatti si ottiene, come si evince dai calcoli di LuiCap, un pH superiore a 9. Decisamente basico. Nonostante ci siano ioni H3O+...
Raccomanderei un ripasso della teoria.
La chimica è una cosa che serve a tutto. Serve a coltivarsi, serve a crescere, serve a inserirsi in qualche modo nelle cose concrete.
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(2021-06-08, 12:20)cipollettas Ha scritto: Salve, volevo fare una domanda riguardante l'esercizio. Quando scriviamo l'equilibrio NH4 + H2O <==> NH3 + H3O , ci troviamo nei prodotti H3O che è una componente acida e quindi mi dovrei aspettare un pH<7.. come mai poi andando a calcolarlo ci troviamo un pH>7 ?

In aggiunta a quello già scritto da geber, prova, se vuoi, a:

1) Calcolare il pH di una soluzione di solo NH4+ 2,40·10^-2 mol/L.
2) Calcolare il pH che si ottiene addizionando a 50,0 mL di questa soluzione 0,001 mol di HCl 1 M. Quanto vale la variazione di pH?
3) Calcolare il pH che si ottiene addizionando a 50,0 mL della soluzione tampone NH4+/NH3 a pH 9,43 0,001 mol di HCl 1 M. Quanto vale la variazione di pH?
4) Cosa deduci dai risultati ottenuti?
Ciao
Luisa

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