pH acido debole

[claudia]

.5 grammi di un acido debole monoprotico (PM = 120 g/mol) vengono disciolti in H2O per ottenere 250 mL di soluzione. In queste condizioni, il grado di dissociazione dell'acido è pari al 2%. Alla soluzione vengono aggiunti 291 mL di NaOH 0.1 M. Calcolare il pH della soluzione risultante.

CH3COOH CH3COO^- + H3O^+
0.168                     0              0
-x                           x              x
0.168-x                    x             x

Considero per praticità come acido debole monoprotico l'acido acetico.
Moli CH3COOH= 0.042 moli
Molarità CH3COOH= 0.168 M

0.02= x/0.042= 8.4*10^-4
8.4*10^-4 moli dissociate. 

Ora il dubbio mi viene con l'aggiunta di NaOH.
Moli NaOH= 0.0291 moli
Quali moli devo considerare? Io considero a mio parere, 8.4*10^-4 che sono le moli dissociate, corretto?
grazie

[LuiCap]

No.
Il grado di dissociazione ti serve per calcolare la Ka dell'acido debole, che deve risultare pari a 6,80·10^-5.

Per la reazione con NaOH devi considerare le moli iniziali di HA, ovvero:
n HA = 5 g / 120 g/mol = 0,0417 mol

[claudia]

non ho capito come si ottiene la Ka? Non riesco a capire.

Ka= (H3O^+)(CH3COO^-)/(CH3COOH)=
Ka= (8.4*10^-4)^2/(0.168)=

[LuiCap]

Ca = 0,0417 mol · 1000 mL/250mL = 0,167 mol/L

HA + H2O A- + H3O+
0,167.../...........0........0
-0,167·0,02../....+0,167·0,02..+0,167·0,02
0,163..../............3,33^-3........3,33^-3

Ka = (3,33^-3)^2 / 0,162 = 6,80·10^-5

[claudia]

proseguendo il problema.
Moli CH3COOH= 0.042 moli
Moli NaOH= 0.029 moli

CH3COOH + OH^- CH3COO^- + H2O
Moli CH3COOH= 0.013
Moli CH3COO^-= 0.029
M. CH3COOH= 0.024 M
M. CH3COO^-= 0.054 M

Volume totale= 0.541 L

pH=4.16+log(0.054/0.024)= 4.51
Grazie

[LuiCap]

Il procedimento è corretto.
Senza arrotondamenti intermedi in pH risulta 4,53.

Nella formula risolutiva dei tamponi si possono tranquillamente usare le moli al posto delle molarità, in quanto si trovano nello stesso volume che, di conseguenza, si semplifica:

[HA] = 0,0126 mol / 0,541 L = 0,0232 mol/L
[A-] = 0,0291 mol / 0,541 L = 0,0538 mol/L

[H3O+] = 6,80·10^-5 · (0,0126 mol HA/0,541 L) / (0,0291 mol A-/0,541 L) = 2,94·10^-5 mol/L
pH = 4,53

[claudia]

grazie gentilissima