esercizio pH e concentrazione H^+

[claudia]

Salve, se aggiungo 0.010 moli di NaOH solido ad 1 litro di soluzione formata da CH3COOH 0.100M e CH3COONa 0.100M, di quanto cambieranno H^+ e pH? Assumi che non avvengono variazioni di volume per effetto dell'aggiunta di NaOH. Ka= 1.8*10^-5.

Non so se procedo bene:
considero prima il pH della soluzione tampone formata da CH3COOH 0.100 M e CH3COONa 0.100M, uso l'equazione di henderson e ottengo:
pOH= 9.25log(1)=9.25
pH = 4.75
H^+= 1.78*10^-5

Ora valuto in questo modo: considero la soluzione di 0.010 moli di NaOH e 0.100 M di CH3COOH + 0.100 CH3COONa.
Acido debole + base forte. 
0.11 CH3COONa e 0.09 CH3COOH 
pOH= 9.25 log(0.09/0.11)= 9.16
pH= 4.84
H^+= 1.44*10^-5.
Grazie e scusate

[LuiCap]

Ma cosa ti ha fatto di male la calcolatrice?!?!?!

pH = pKa = -log 1,8·10^-5 = 4,74

pH = 4,74 + log 0,110/0,090 = 4,83

[claudia]

quindi il procedimento è corretto? E' sbagliato solo il calcolo sulla calcolatrice?

[LuiCap]

Il procedimento è corretto, ma non capisco perché tu debba prima calcolare il pOH e poi il pH.

CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+
--------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------
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Prova a completare la tabella delle moli con i dati che hai a disposizione senza applicare a memoria la formula di Henderson-Hasselbalk.

[claudia]

CH3COOH + H20 - - CH3COO^- + H3O^+
0.100 0 0
-x x x
(0.100-x) x x

Comunque calcolo prima il pOH perchè nel primo caso il tampone tra CH3COOH e CH3COONa, considero che CH3COONa dà idrolisi basica, essendo formato da NaOH e CH3COOH.
Nel secondo caso ho una base forte ed un acido debole di cui l'acido debole è in quantità maggiore rispetto a NaOH, considero 0.11 moli di CH3COONa e 0.09 di CH3COOH. considero il pOH perchè l'acetato di sodio dà idrolisi basica.
Non so se ragiono bene, grazie

[LuiCap]

No, la tabella è sbagliata.

Il testo ti fornisce la Ka, quindi puoi tranquillamente utilizzare il seguente equilibrio senza alcuna necessità di ricorrere all'idrolisi basica del CH3COO, sia per il tampone iniziale, sia dopo l'aggiunta della base forte:

CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+
0,100............./.............0,100..........0
-x................../..............+x...........+x
0,100-x........../.............0,100+x.......x

x = [H3O+] = Ka · [CH3COOH] / [CH3COO-]
[H3O+] = 1,8·10^-5 · (0,100-x) / (0,100 + x)
Si può trascurare la x come termine additivo e sottrattivo.
[H3O+] = 1,8·10^-5 · 0,100 / 0,100 = 1,8·10^-5 mol/L
-log 1,8·10^-5 = 4,74

Quando si addizionano 0,010 mol di OH- avviene la seguente reazione completa:

CH3COOH + OH- CH3COO- + H2O
0,100..........0,010........0,100......../
-0,010........-0,010.......+0,010....../
0,090...........0..............0,110......./

Poi si instaura il seguente equilibrio:

CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+
0,090............./.............0,110..........0
-x................../..............+x...........+x
0,090-x........../.............0,110+x.......x

x = [H3O+] = Ka · [CH3COOH] / [CH3COO-]
[H3O+] = 1,8·10^-5 · (0,090-x) / (0,110 + x)
Si può trascurare la x come termine additivo e sottrattivo.
[H3O+] = 1,8·10^-5 · 0,090 / 0,110 = 1,47·10^-5 mol/L
-log 1,47·10^-5 = 4,83

Mi ripeto: non imparare formule a memoria, ma cerca sempre di capire cosa avviene e come si ricavano.