esercizio sul pH
Salve ho un'altro esercizio, lo risolto ma non so se sia giusto.

30.000 ml soluzione della base debole monoprotica di idrazina(N2H4, pKa=5.89) sono neuralizzati con 16.500 ml di una soluzione 1.250 M di HBr (volumi additivi). Stabilire il pH al termine della neutralizzazione.


n°HBR=M*V tot= 1.250*0.04650=0.0581 moli

M N2H4 ? => 30 : x = 16.50 : 1.250 X (N2H4)= 2.27 M

n°N2H4= M*V(tot)= 2.27*0.04650=0.1055 moli

N2H4 è in eccesso => moli N2H4 eccesso= 0.1055-0.0581= 0.0474 moli

pOH=pKb-log cb/ca = 5.89 - log (0.0474/0.0581) = 5.98

pH=8.02
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Sei completamente fuoristrada.

L'idrazina (NH2-NH2) è una base debole diprotica:

NH2-NH2 + H2O <==> NH2-NH3(+) + OH-
pKb = Kw - pKa = 14,00 - 5,89 = 8,11
Kb = 10^-8,11 = 7,76·10^-9

NH2-NH3(+) + H2O <==> NH3(+)-NH3(+) + OH-
Questa seconda protonazione è così debole che non può essere rilevata in una titolazione con un acido forte tipo HBr.

Durante la titolazione avviene dunque la seguente reazione:

NH2-NH2 + HBr --> NH2-NH3(+) + Br-

Il testo dell'esercizio dice "30,000 mL di idrazina sono neutralizzati con..." questo significa che l'HBr viene addizionato in quantità stechiometrica all'idrazina presente; siamo cioè al punto equivalente della titolazione.
In base a queste indicazioni prova a rifare i calcoli per determinare la concentrazione dell'idrazina.

Per calcolare il pH al punto equivalente devi capire:
- quali specie ci sono al p.e.
- quale determina il pH
- quale è la sua concentrazione
e comportarti di conseguenza.

Ti allego la curva di titolazione che ti può aiutare a capire come stanno le cose.

   
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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[-] I seguenti utenti ringraziano LuiCap per questo post:
Ral93
Io ho provato a risolverlo così:
Al punto equivalente le moli sono uguali e posso calcolare la concentrazione iniziale di N2H4
n moli HBr= 1,250 * 0,016= 0,0206 mol
[N2H4]= 0,0206 / 0,03 = 0,686 M
il volume finale è 0,0465 l
[NH2-NH3(+)] 0,0206/ 0,0465 = 0,433M
Ho pensato che il suo prodotto della reazione
NH2-NH2 + HBr --> NH2-NH3(+) + Br-
NH2-NH3(+) è uno ione che da idrolisi perciò
NH2-NH3(+) + H2O <-> N2H4 + H3O+
E poichè abbiamo la Kb= 7,76 * 10-9
ho impostato l'equazione così : x=[H3O+]
x^2= Kw/Ka * (0,433-x)

risolvendo x= 7,46 * 10-4
ph= 3,12

C'è qualcosa di giusto nel mio svolgimento? :-)
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Ral93
Il procedimento della prima parte è corretto, ma hai usato un volume di HBr di 16,0 mL, mentre è di 16,5 mL.

L'impostazione della seconda parte è corretta a metà.
Si tratta di una reazione di idrolisi acida, perciò...
Guardando il grafico ti sembra che il pH al punto equivalente possa essere a pH 6???
Ciao
Luisa

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ketty_slash
(2016-02-04, 15:13)LuiCap Ha scritto: Il procedimento della prima parte è corretto, ma hai usato un volume di HBr di 16,0 mL, mentre è di 16,5 mL.

L'impostazione della seconda parte è corretta a metà.
Si tratta di una reazione di idrolisi acida, perciò...
Guardando il grafico ti sembra che il pH al punto equivalente possa essere a pH 6???

No infatti ho corretto ora i calcoli, ho trovato anche riscontro nel suo grafico!  ;-)
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