esercizio titolazione

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roberto96

2016-12-08 15:18

Salve, la professoressa ci ha assegnato questo esercizio con le titolazioni commentato, io per motivi di famiglia sono mancata alla lezione e non riesco a capire alcune cose. Provo a svolgerlo: 28.5 mL di una soluzione di acido fluoridrico vengono titolati con una soluzione di idrossido di potassio 0.125 M. Per raggiungere il punto equivalente sono stati aggiunti 32.4 ml di idrossido. Calcolare: a) il pH iniziale; b) il pH dopo l’aggiunta dei primi 15.0 mL di titolante; c) l’intervallo di viraggio dell’indicatore da utilizzare (Ka= 4.0 x 10-4M) Comincio con lo scrivere l'equazione chimica: HF + KOH -----> KF + H2O Moli HF=moli KOH Moli KOH= 0,00324 L * 0,125 mol/L= 0,00405 moli M HF= 0,00405 moli / 0,0285 L= 0,142 M HF + H2O ---------> H3O^+ + F^- 0,142 M Ka= x^2 / 0,142-x= 4,0*10^-4 M Ph= 2,12 ORA COME PROSEGUO?

LuiCap

2016-12-08 17:08

Ti allego l'impostazione dei calcoli per calcolare il pH dopo l'aggiunta di 15,0 mL di KOH e al punto equivalente.

Prova tu a capire (e se vuoi anche a scrivere) il procedimento da seguire per arrivare ai pH 3,33 e 8,11 che ti ho indicato.

HF+KOH.jpg
HF+KOH.jpg

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roberto96

2016-12-09 19:19

ho letto attentamente, non riesco a capire i procedimenti, eppure ho letto con attenzione.


ora ripeto daccapo i procedimenti, sperando di riuscirci
Moli KOH= 0,324 L * 0,125 mol/L= 0,0405 moli

M HF= 0,0405 / 0,0285 L= 0 ,142

Calcolo il pH iniziale, mi viene il primo dubbio come equazione chimica utilizzo:

HF + H2O-----> H3O^+ + F^- ///// HF + OH^- -------> H2O + F^-

la seconda vale solo al punto equivalente giusto?

Ora proseguo:

Ka=x^2/0,142-x //// 7,54*10^-3= pH 2,12

Altra cosa non mi è chiara, perchè la Ka rimane così e non devo calcolare la Kb?P

Grazie

Ho cercato di esprimere tutte le cose che mi sono poco chiare.

LuiCap

2016-12-10 10:43

Il calcolo del pH al punto iniziale è corretto.

L'equazione chimica da considerare è questa, un equilibrio chimico di cui è nota la Ka (4,0·10^-4):

HF <--> H+ + F-

Appena si inizia ad aggiungere la base forte KOH, quest'ultima reagisce con l'acido debole HF secondo la seguente equazione chimica che può essere considerata completa in quanto si forma un prodotto poco dissociato, l'H2O:

HF + OH- --> F- + H2O

L'OH- è sempre il reagente limitante che si consuma completamente, si forma un numero di moli di F- uguale alle moli di OH- aggiunte, mentre rimane un numero di moli di HF = n iniziali HF - n OH- aggiunte, il tutto in un volume totale pari a V HF + V NaOH. È una soluzione tampone!!!. Il pH si calcola utilizzando l'equazione di Henderson-Hasselbalch.

Questo accade fino ad un attimo prima del punto equivalente della titolazione.

Al punto equivalente le moli di HF sono uguali alle moli di OH-, quindi si forma un numero di moli di F- uguale alle moli iniziali di HF, il tutto in un volume totale pari a V HF + V NaOH. È una soluzione di base debole in acqua!!!. Il pH si calcola considerando il seguente equilibrio di idrolisi basica:

F- + H2O <--> HF + OH-

Dopo il punto equivalente rimane un eccesso di base forte in un volume totale di V HF + V NaOH. È una soluzione di base forte in acqua!!!. Il pH si calcola trascurando, con buona approssimazione, l'effetto della presenza della base debole F-:

KOH --> K+ + OH-

Ti allego la risoluzione di un esercizio simile tratto da:

Daniel C. Harris

Chimica analitica quantitativa

Zanichelli, Bologna, 1991

titolazione acido debole mono con base forte_1.jpg
titolazione acido debole mono con base forte_1.jpg
titolazione acido debole mono con base forte_2.jpg
titolazione acido debole mono con base forte_2.jpg
titolazione acido debole mono con base forte_3.jpg
titolazione acido debole mono con base forte_3.jpg

titolazione acido debole mono con base forte_4.jpg
titolazione acido debole mono con base forte_4.jpg
titolazione acido debole mono con base forte_5.jpg
titolazione acido debole mono con base forte_5.jpg
titolazione acido debole mono con base forte_6.jpg
titolazione acido debole mono con base forte_6.jpg

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roberto96

2016-12-10 19:12

grazie mille, spiegazioni chiarissime

roberto96

2016-12-10 19:46

ora provo a svolgere il punto b del primo problema, pH dopo l’aggiunta dei primi 15.0 mL di titolante

V=15,0+28,5=0,0435 L

Molarità HF= 0,0405 moli / 0,0435 L= 0,931 M

Moli KOH= 0,150 L * 0,125 moli= 0,01875 mol

Molarità KOH= 0,01875 mol / 0,0435 L= 0,431 M

HF + OH^- -------------> H2O + F^-

0,931 0,431

-0,431 0,431 0,431

0,500 0,431

Ka= 0,0431x / 0,050 = 4,0*10^-4 M

pH= 3,33

Scritto così l'esercizio va bene? O devo aggiungere qualche formula chimica all'esame scritto? Grazie

LuiCap

2016-12-10 20:13

Il risultato finale non cambia, però io preferisco l'impostazione seguente:

HF+KOH_2.jpg
HF+KOH_2.jpg

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