pH al punto di equivalenza

[ele]

Buongiorno a lei, 

Vorrei sapere, qual è l'errore, in questo esercizio. Ho rifatto alcune volte questo esercizio, ma ho un risultato diverso tutte le volte.

Corpo del testo:


Qual è il pH al punto di equivalenza quando l'acido idrossiacetico  viene titolato con KOH 0.0500 M?
 
pKa = 3.8


Svolgimento

Titolazione acido debole + base forte


Reazione:


HOCH2COOH + KOH => KOCH2COOH + H2O


KCOCH2COOH => -OCH2COOH + K+

-OCH2COOH + H2O <=> HOCH2COOH + OH-

[OH-] = radice quadrata Kw/Ka x cs = radice quadrata 10^-14 / 10^-3.8 x 0.050 = radice quadrata 3.15 x 10^-12 = 1.8 x 10^-6

pOH = -log 1.8 x 10^-6 = 5.75

pH = 14- 5.75 = 8.25


Grazie per la sua disponibilità.

[LuiCap]

Mancano dei dati:
- volume di acido idrossiacetico;
- concentrazione dell'acido idrossiacetico.

[ele]

Nel testo del problema non mi viene fornito altro dato. Provo a mandarle il testo del problema.

[ele]

Il testo del problema. Il problema non mi fornisce ne la concentrazione e il volume dell'acido...

[LuiCap]

Ti posso assicurare che senza quei dati non è possibile calcolare il pH al punto equivalente.

Te lo dimostro.

Qual è il pH al punto di equivalenza quando l'acido idrossiacetico viene titolato con KOH 0.0500 M? pKa = 3.8

1° caso
M HOCH2COOH = 0,0450 mol/L
V HOCH2COOH = 25,0 mL
M KOH = 0,050 mol/L

- Bisogna dapprima calcolare il volume di KOH al punto equivalente:
HOCH2COOH + OH- HOCH2COO- + H2O........l'idrogeno acido è quello del gruppo carbossilico
n HOCH2COOH = 0,0450 mol/L · 0,0250 L = 0,001125 mol = n KOH
V KOH = 0,001125 mol / 0,050 mol/L = 0,0225 L

- Ora si deve calcolare la molarità dello ione idrossiacetato che si forma come prodotto:
Al punto equivalente si formano 0,001125 mol di HOCH2COO- in un volume totale di 25,0 + 22,5 = 47,5 mL
La molarità di HOCH2COO- è:
M HOCH2COO- = 0,001125 mol / 0,0475 L = 0,0237 mol/L

- Infine si può calcolare il pH della soluzione;
HOCH2COO- + H2O HOCH2COOH + OH-
0,0237............../...................0...............0
-x...................../..................+x.............+x
0,0237-x.........../....................x...............x

Kb = Kw/Ka = 1,00·10^-14/1,58·10^-4 = 6,31·10^-11 = x^2/0,0237-x
Trascurando la x al denominatore si ha:
x = [OH-] = radq (6,31·10^-11 · 0,0237) = 1,22·10^-6 mol/L
pOH = 5,91
pH = 8,09

2° caso
M HOCH2COOH = 0,0750 mol/L
V HOCH2COOH = 25,0 mL
M KOH = 0,050 mol/L

Rifacendo gli stessi calcoli si ottiene:
pH = 8,13