esercizio sul pH

[meagwin]

Calcolare di pH di 100,0 mL di H2CO3 0,15 M
Calcolare il pH della soluzione dopo l'aggiunta di 15,0 mL di NaOH 0,25 M

H2CO3: Ka1 = 4,5·10^-7; Ka2 = 4,7·10^-11

tentativo di risoluzione:

pH iniziale= radq Ka*Ca = radq 4,5*10^-7 *0.15 =2.59*10^-4
poi ho bilanciato la reazione
H2CO3+2NaOH - Na2CO3 + 2H2O

ho pensato fosse una soluzione tampone di acido debole H2CO3 piu suo sale Na2CO3
 
ho trovato le moli di H2CO3 n=M*V ; n=0.15*0.1 = 0.015
dato che H2CO3 e il suo sale hanno stechiometricamente le stesse moli allora anche Na2CO3 avrà 0.015 moli
 
ho applicato la formula [H3O+]= ka * moli acido/moli sale = 4.5*10^-7 * 0.015/0.015 = 4.5*10^-7
pH= - log 4.5*10^-7 =6.34

non credo che il mio ragionamento sia corretto e soprattutto cosa è la Ka2 e a cosa serve? Grazie

[LuiCap]

Non esiste una soluzione tampone H2CO3 - CO3(2-).
Possono esisitere due tipi di soluzione tampone:
a) H2CO3 (acido debole) - HCO3(-) (base coniugata)
b) HCO3(-) (acido debole) - CO3(2-) (base coniugata)
Una coppia coniugata acido-base è formata da due specie chimiche che differiscono sempre e solo di un H+.

      

Se vuoi, per esercitarti, prova a calcolare anche i seguenti pH sempre partendo da 100,0 mL di H2CO3 0,15 M:
c) al 1° punto equivalente
d) dopo l'aggiunta di 80,0 mL di NaOH 0,25 M
e) al 2° punto equivalente
f) dopo l'aggiunta di 150,0 mL di NaOH 0,25 M

[meagwin]

Luisa ho fatto il punto d. puoi correggermelo? se dovesse essere giusto continuo con gli altri punti.

H2CO3 + 2NaOH - Na2CO3 + 2H2O (scrivere questa reazione è corretto?)
0.15 0.02 0 0
0.015-0.02=0.005 0 0.02

[H+]=4.5*10^-7 * 0.005/0.2 = 1.125*10^-8
pH= log 1.125*10^-8 =7.94

[LuiCap]

Mi dispiace, ma è tutto sbagliato.
Se tu avessi fatto prima il punto c) ti saresti accorta che al punto d) il pH non può essere minore di quello al punto c).

   

[meagwin]

Mi dispiace, ma è tutto sbagliato.
Se tu avessi fatto prima il punto c) ti saresti accorta che al punto d) il pH non può essere minore di quello al punto c).

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Luisa puoi controllare come sto procedendo con il punto f ?

[LuiCap]

Fin qui va bene.

[meagwin]

Fin qui va bene.

Siiii hahah grazie Luisa mi salvi sempre!! Ora mi rimangono moli di OH e zero moli di hco3..come continuo? Devo trovare la concentrazione di OH poi il pOH e poi il pH?

[LuiCap]

Ti rimangono:
- 7,5·10^-3 mol OH- (base forte) in un volume di 0,250 L
- 1,5·10^-2 mol CO3(2-) (base debole) in un volume di 0,250 L

OT: posso sapere quale facoltà frequenti così posso aggiustare il tiro nelle risposte???

[meagwin]

Infermieristica ma voglio entrare in medicina. Quindi mi sto preparando l’esame di chimica organica e inorganica alla facoltá di medicina

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Potresti farmi vedere come si procede da questo punto in poi ?

[LuiCap]

Dopo il 2° punto equivalente (che avviene dopo l'aggiunta di 120,0 mL di NaOH 0,25 M, sai dimostrarlo???) il pH è determinato dall'idrolisi basica dello ione CO3(2-) che avviene però in presenza della base forte OH-.

   

Un altro procedimento, più semplice, consiste nel trascurare gli OH- provenienti dalla base debole CO3(2-) e considerare solo gli OH- in eccesso aggiunti dopo il 2° punto equivalente.
Il 2° p.e. viene raggiunto quando si addizionano 120,0 mL di NaOH 0,25 M, perciò dopo l'aggiunta di 150,0 mL abbiamo un eccesso di 30,0 mL di NaOH.

   

Come vedi i due procedimenti portano allo stesso risultato finale.