ioni H+ e OH-

[daniel]

Buongiorno a tutti, una domanda che può sembrare banale, se io ho un acido forte e un acido debole con una data concentrazione dei due e successivamente li vado a mischiare in un'unica soluzione, è giusto dire che la concentrazione degli ioni H dell'acido forte sono uguali alla sua concentrazione nella nuova soluzione? Mentre quella dell'acido debole dopo aver calcolato con la Ka la concentrazione con il nuovo volume e aver trovato gli ioni che si dissociano, basta sommare questi ultimi a quelli dell'acido forte e andare a fare il -log???

esempio: acido acetico 0.05 mol e 100ml
              HCl 0.01 mol e 100 ml
             calcolo concentrazione di HCl
             calcolo gli ioni provenienti dall'acetico
             sommo le due concentrazioni
             -log della concentrazione totale di H+?
e poi, se è vero in questo caso è vero anche per base forte/base debole o comunque per tutti quei casi in cui sono presenti due acidi e due basi deboli/forti?
Scusate forse è un pò contorta e "banale" ma ho capito che non ci si può assolutamente permettere di lasciare un dubbio nell'oscurità...

[LuiCap]

Non puoi semplicemente sommare le concentrazioni di H+ provenienti dai due acidi, ma occorre considerare che in presenza di un acido forte, la dissociazione dell'acido debole retrocede. Si tratta di un equilibrio multiplo in cui:
HCl H+ + Cl-
CH3COOH H+ + CH3COO- .........................Ka = [H+] [CH3COO-]/[CH3COOH]
H2O H+ + OH-..........................................Kw = [H+][OH-]
[H+] = [Cl-] + [CH3COO-] + [OH-]......................bilancio di carica
[H+] = [H+](HCl) + [H+](CH3COOH] + [OH-].......bilancio protonico
Trascurando [OH-] rispetto agli altri due addendi si ha:
[H+](totale) = [H+](HCl) + [H+](CH3COOH]

Sperando di aver interpretato in modo corretto i dati che hai scritto abbiamo:
n HCl = 0,05 mol/L · 0,100 L / 0,200 L = 0,025 mol/L
n CH3COOH = 0,01 mol/L · 0,100 / 0,200 mL = 0,0050 mol/L

CH3COOH CH3COO- + H+
0,0050...................0.......0,025
-x.........................+x.....+x
0,0050-x.................x......0,025+x

Ka = [x(0,025+x)] / 0,0050-x)
x = [H+](CH3COOH]
[H+](totale) = 0,025 + [H+](CH3COOH]

[daniel]

Non puoi semplicemente sommare le concentrazioni di H+ provenienti dai due acidi, ma occorre considerare che in presenza di un acido forte, la dissociazione dell'acido debole retrocede. Si tratta di un equilibrio multiplo in cui:
HCl H+ + Cl-
CH3COOH H+ + CH3COO- .........................Ka = [H+] [CH3COO-]/[CH3COOH]
H2O H+ + OH-..........................................Kw = [H+][OH-]
[H+] = [Cl-] + [CH3COO-] + [OH-]......................bilancio di carica
[H+] = [H+](HCl) + [H+](CH3COOH] + [OH-].......bilancio protonico
Trascurando [OH-] rispetto agli altri due addendi si ha:
[H+](totale) = [H+](HCl) + [H+](CH3COOH]

Sperando di aver interpretato in modo corretto i dati che hai scritto abbiamo:
n HCl = 0,05 mol/L · 0,100 L / 0,200 L = 0,025 mol/L
n CH3COOH = 0,01 mol/L · 0,100 / 0,200 mL = 0,0050 mol/L

CH3COOH CH3COO- + H+
0,0050...................0.......0,025
-x.........................+x.....+x
0,0050-x.................x......0,025+x

Ka = [x(0,025+x)] / 0,0050-x)
x = [H+](CH3COOH]
[H+](totale) = 0,025 + [H+](CH3COOH]

ti ringrazio sei sempre molto gentile, ma a questo punto, avresti qualche esercizio da farmi fare? il livello di difficolta richiesto per l'esame è circa quello di questo esercizio. ti ringrazio e buona giornata

[LuiCap]

Posso farlo, ma questa non è la sezione corretta.
Prima tu riscrivi per bene il testo di questo esercizio nella sezione ESERCIZI e allega il tuo svolgimento.

[daniel]

Non puoi semplicemente sommare le concentrazioni di H+ provenienti dai due acidi, ma occorre considerare che in presenza di un acido forte, la dissociazione dell'acido debole retrocede. Si tratta di un equilibrio multiplo in cui:
HCl H+ + Cl-
CH3COOH H+ + CH3COO- .........................Ka = [H+] [CH3COO-]/[CH3COOH]
H2O H+ + OH-..........................................Kw = [H+][OH-]
[H+] = [Cl-] + [CH3COO-] + [OH-]......................bilancio di carica
[H+] = [H+](HCl) + [H+](CH3COOH] + [OH-].......bilancio protonico
Trascurando [OH-] rispetto agli altri due addendi si ha:
[H+](totale) = [H+](HCl) + [H+](CH3COOH]

Sperando di aver interpretato in modo corretto i dati che hai scritto abbiamo:
n HCl = 0,05 mol/L · 0,100 L / 0,200 L = 0,025 mol/L
n CH3COOH = 0,01 mol/L · 0,100 / 0,200 mL = 0,0050 mol/L

CH3COOH CH3COO- + H+
0,0050...................0.......0,025
-x.........................+x.....+x
0,0050-x.................x......0,025+x

Ka = [x(0,025+x)] / 0,0050-x)
x = [H+](CH3COOH]
[H+](totale) = 0,025 + [H+](CH3COOH]

buongiorno, solo oggi sto riuscendo a vedere con calma l'esercizio, la X è la concentrazione di h+ e ch3cooh finale che hai messo all'inizio della reazione? quindi x=0.0050x0.025? lo sto riscrivendo per bene su un foglio cosi lo sposto nella sezione esercizi
ciao

[LuiCap]

NO

La x è la concentrazione di H+ derivante dalla dissociazione del CH3COOH in presenza di 0,025 mol/L di H+ derivanti dalla dissociazione completa dell'acido forte HCl.

Ka CH3COOH = [CH3COO-][H+]/[CH3COOH]
1,8·10^-5 = (0,025+x)x / (0,0050-x)

[daniel]

NO

La x è la concentrazione di H+ derivante dalla dissociazione del CH3COOH in presenza di 0,025 mol/L di H+ derivanti dalla dissociazione completa dell'acido forte HCl.

Ka CH3COOH = [CH3COO-][H+]/[CH3COOH]
1,8·10^-5 = (0,025+x)x / (0,0050-x)

secondo me sono senza speranze

[LuiCap]

secondo me sono senza speranze

Prova a risolverlo ora e postalo nella sezione Esercizi.

Commenta il risultato ottenuto spiegando se la presenza dell'acido debole influisce o meno sul pH finale.

[daniel]

Prova a risolverlo ora e postalo nella sezione Esercizi.

Commenta il risultato ottenuto spiegando se la presenza dell'acido debole influisce o meno sul pH finale.

non ne ho idea, figurati che sto tirando fuori numeri negativi da mezz'ora

[LuiCap]

Te l'ho risolto io, basta solo fare i calcoli... e questa è matematica.

1,8·10^-5 = (0,025+x)x / (0,0050-x)

1,8·10^-5 = 0,025x + x^2 / 0,0050 - x
9,0·10^-8 - 1,8·10^-5x = 0,025x + x^2
x^2 + 2,5018·10^-2x - 9,0·10^-8 = 0

x1 = [H+] da CH3COOH = 3,5969·10^-6 mol/L
X2 = [H+] da CH3COOH = -2,5022·10^-2 mol/L non accettabile in quanto la [CH3COO-] finale e la [H+] totale risulterebbero negative, il che non è possibile.

Prova a terminare tu.
Ti ricordo che la domanda è pH finale delle due soluzion9i mescolate.