pH di una soluzione 0,55 M di HClO4

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tommy_96

2017-06-20 10:49

Qual è il pH di una soluzione 0,55 M di HClO4? (Ka = 1,1 • 10-2) 

In questo caso non si può applicare la formula approssimata per calcolare la concentrazione degli ioni H3O+ in una soluzione di un acido debole perché la costante di ionizzazione dell’acido Ka non è < di 10-3 quindi: HClO4 + H2O ⇔ ClO4 - + H3O+ € Ka = H3O+ [ ] ClO4 − [ ] [HClO4 ] a) condizione di elettroneutralità [H3O+] = [ClO4 - ] + [OH–] b) bilancio delle masse Ca = [ClO4 - ] + [HClO4] Visto che Ca > 1·10-3 mol/l [ClO4 - ] >> [OH–] quindi a) diventa [H3O+] ≈ [ClO4 - ] e b) diventa [HClO4] = Ca - [H3O+] sostituendo tali espressioni nella Ka : € Ka = H3O+ [ ] 2 Ca − H3O+ [ ] =1,1•10−2 € H3O+ [ ] 2 + Ka H3O+ [ ] − KaCa = 0 € H3O+ [ ] 2 = −Ka + Ka 2 + 4KaCa 2 = 0,072 pH = -log(0,072) = 1,14

ALLORA questa e la soluzione del testo,non riesco a capire come fa a venire la conc di H3O+ =0,072 se non so quanto vale Ca?

mi potreste dare una mano?grazie mille

LuiCap

2017-06-20 13:28

pH e non PH *Tsk, tsk*

La concentrazione iniziale dell'HClO4 la conosci eccome... è 0,55 M. ;-)

Quella che non conosci è [HClO4] dopo la dissociazione degli H+.

pH HClO4_1.jpg
pH HClO4_1.jpg
pH HClO4_2.jpg
pH HClO4_2.jpg

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ele

2022-01-22 22:47

Buona sera a lei, 

volevo aiuto per un esercizio di una titolazione acido forte e base debole:

calcolare il pH di una soluzione preparata mescolando 50 ml NACN 0.100M con: a)4.20 ml HCLO4 0.438M b)11.82 ml HCLO4 0.438M c)qual è il pH al punto equivalente con HCLO4 0.438M

LuiCap

2022-01-23 09:04

ele ha scritto:

Buona sera a lei, 

volevo aiuto per un esercizio di una titolazione acido forte e base debole:

calcolare il pH di una soluzione preparata mescolando 50 ml NACN 0.100M con: a)4.20 ml HCLO4 0.438M b)11.82 ml HCLO4 0.438M c)qual è il pH al punto equivalente con HCLO4 0.438M

Leggere il regolamento non ti farebbe male!!! *Tsk, tsk*

ele

2022-01-23 18:32

Salve,

mi sono spiegata male. Questo è il testo del problema. Volevo sapere se in questo problema per risolverlo, ci sono tutti i dati oppure manca il Ka dell'acido HCN o HCLO4. Ho provato a risolvere il problema utilizzando sia la Ka dell'HCN che Ka dell'HCLO4 ma non so quale sia corretto.

Chiedo aiuto per questo motivo.

Mi scusi se ho violato il regolamento del forum.

LuiCap

2022-01-23 18:47

Manca la Ka dell'HCN (6,2*10-10).

L'HClO4 è un acido forte.

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Geber

2022-01-23 20:47

Impara prima a scrivere bene i simboli degli elementi *Si guarda intorno*

Non si può leggere il cloro CL o il sodio NA, e non mi si dica sono errori di battitura perché si ripetono in più messaggi. Anche i particolari contano in una scienza esatta come la Chimica.

Inizierei a studiare la teoria, tra l'altro. E a scrivere una tua risoluzione dell'esercizio.

ele

2022-01-24 18:09

LuiCap ha scritto:

Manca la Ka dell'HCN (6,2*10-10).

L'HClO4 è un acido forte.

Buon pomeriggio a lei, 

le allego la mia risoluzione dell'esercizio:

calcolare il pH di una soluzione preparata mescolando 50 ml NaCN 0.100 M con: 

a)4.20 ml HClO4 0.438 M

b)11.82 ml HClO4 0.438 M

3) qual è il pH al punto equivalente con HClO4 0.438 M

KHClO4 = 6.2 * 10^-10

a) Reazione:

NaCN + HClO4 => HCN + NaClO4      Soluzione tampone basico

NaCN => Na + CN-

HClO4 + H2o <=> H3o+ ClO4-

Ka = [H3O] [ClO4-] / [HClO4] 

[H3o+] = Ka * ca / cs

moli NaCN = 5 * 10^-3 moli/litri

moli HClO4 = 1.84 * 10^-3 moli/litri

moli in eccesso = 5 * 10^-3 - 1.84 *10^-3 = 3.16 * 10^-3 moli/litro

Volume totale = 50+4.20 = 54.20 ml = 0.0542 litri

[ca]= 3.16 *10 ^-3 / 0.0542 = 0.034 moli/litro

[cs] = 1.84 * 10^-3 / 0.0542 = 0.058 moli/litro

[H3o+] = 6.2 * 10^-10 * 0.034/0.058 = 3.63 * 10^-3 moli/litro

pH = -log 3.63 *10^-3 = 9.44

b)moli HClO4 = 5.18 *10^-3 moli/litro        

moli NaCN = 5*10^-3 moli/litro

Volume totale = 11.82 +50 = 61.82 ml = 0.062 litri

Moli in eccesso = 5.18 * 10^-3 - 5 * 10^-3 = 1.8 * 10^-4 moli/litro

[H+] = 1.8 * 10^-4 / 0.062= 2.90 * 10^-3

pH =-log 2.90 * 10^-3= 2.54

c) pH al punto equivalente 

HClO4 0.438M

[H3O+] = Radice quadrata di Kw/Ka * cs = 10^-14/ 6.2 *10^- 10 * 0.438 = 7.06 * 10^-6 = 2.66 * 10^-3 

pH =-log 2.66 * 10^-3 = 2.58

Ho provato a risolvere l'esercizio. Non so se è corretto, dato che quando imposto la reazione chimica, ho il sale con il suo acido forte, però non riesco a capire quale sia la base debole, nella reazione. E' un esercizio di  una titolazione di una base debole con un acido forte, però, non vedendo la base debole nella reazione, ho il timore di aver sbagliato l'esercizio totalmente.

Grazie mille per la sua disponibilità.

LuiCap

2022-01-25 10:25

Si tratta di una titolazione tra la base debole CN- e l'acido forte H+.

a) 4,20 mL HClO4 0,438 M

La reazione che avviene è:

CN- + H+ --> HCN

Poiché l'acido forte è in difetto rispetto alla base debole si forma una soluzione tampone CN-/HCN, il cui equilibrio è:

HCN + H2O <--> CN- + H3O+

Ka = [CN-][H3O+]/[HCN]

i calcoli che hai fatto sono corretti, però l'equilibrio da considerare è quello l'acido debole HCN (e non HClO4 che è un acido forte e non possiede alcuna Ka) e la base debole CN- (e non ClO4-).

I calcoli numerici sono corretti.

b) 11,82 mL HClO4 0,438 M

Poiché l'acido forte è in eccesso rispetto alla base debole si forma una soluzione di acido debole in presenza di un acido forte.

I calcoli che hai svolto sono corretti.

Sai dimostrare numericamente che il contributo di ioni H+ dovuto alla presenza dell'acido debole HCN è trascurabile rispetto a quello dell'acido forte, nonostante la concentrazione dell'acido debole sia maggiore (0,0809 M) rispetto a quella dell'acido forte (0,00287 M)???

b) 11,42 mL HClO4 0,438 M

Siamo in presenza di una soluzione di solo acido debole HCN.

Il procedimento e i calcoli che hai svolto sono sbagliati.

Al punto equivalente si ha:

n HCN = n H+

0,100 mol/L · 0,050 L = 0,438 mol/L · x

x = V HClO4 al p.e. = 11,42 mL

V totale = 61,42 mL

CN- + H+ --> HCN

5,00·10^-3...5,00·10^-3...0

-5,00·10^-3...-5,00·10^-3...+5,00·10^-3

0.........0...5,00·10^-3

Ca al p.e. = 5,00·10^-3 mol / 0,06142 L = 0,0814 mol/L

[H+] = radq (10^-14/6,2·10^-10 · 0,0814) = 1,15·10^-3 mol/L

pH = 2,94

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ele

2022-02-02 11:52

Buongiorno a lei,

questo è il corpo di una parte di esercizio che non riesco a capire cosa sbaglio.

Ho una titolazione tra una base trifunzionale e un acido forte:

25 ml di una soluzione K3PO4 10^-2 M sono titolati con una soluzione di HCl 5 * 10^- 2 M.

Calcolare il pH della soluzione prima dell'aggiunta di titolante.

H3PO4: pKa1 = 2.15; pKa2 = 7.20; pKa3 = 12.30

Svolgimento:

Reazione: K3PO4 + HCl => H3PO4 + KCl

Dati:

25 ml K3PO4 10^-2 M

Ka1 = 7.08 * 10^-3

Ka2 = 6.31 * 10^-8

Ka3 = 5.01 * 10^-13

Calcolo pH base debole

PO43- + H2O => HPO42- + OH-

Kb = [HPO42-] [OH-]/[PO43-] = [OH-]2 /

[OH-] = radice quadrata di Kb e Cb

Ricavo la costante Kb

Kb = Kw / Ka3 = 10^-14/ 5.01 * 10^-13 = 2 * 10^-2

[OH-] = radice quadrata 2 * 10^-2 * 10^-2 = 2 * 10^ -4

pOH = -log 2* 10^-4 = 3.70

pH = 14 - 3.70= 10.30

Vorrei sapere se il procedimento è corretto, dato che è una base trifunzionale, non ho avuto mai a che a fare con un pH di questo genere.

Grazie per la sua disponibilità.

Buona giornata a lei.

LuiCap

2022-02-02 12:32

Il procedimento è corretto, ma hai sbagliato i calcoli!!!

[OH-] = radq(2,00·10^-2 · 10^-2) = 0,0141 mol/L

pOH = -log 0,0141 = 1,85

pH = 14,00 - 1,85 = 12,15

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ele

2022-02-08 22:47

Buona sera a lei,

le espongo il testo dell'esercizio di chimica:

Una soluzione 0.1 M dell'acido debole HA è stata titolata con NaOH 0.1 M. Il pH misurato quando V NaOH = 1/3 V HA era 4.62.

Calcolare la pKa dell'acido debole.

Ho svolto l'esercizio, o meglio, sono arrivata a calcolare la concentrazione del sale per poi ricavare il valore di pKa, attraverso la formula: pKa = pH /2.

Le scrivo come ho svolto l'esercizio:

Reazione:

HA + NaOH => H2O + Na+ + A-

Dati:

0.1 M HA

0.1 M NaOH

V NaOH = 1/3 V HA

pH = 4.62 = 10^-4.62

pKa =?

V NaOH = 1/3 * 0.1 = 0.03 litri

V HA = 1-3 = 0.3 litri

moli NaOH = 0.03 * 0.1 = 3 * 10^-3 moli/litri

moli HA = 0.03 * 0.3 = 9 * 10^-3 moli/litri

moli in eccesso [H+] = 9*10^-3 - 3*10^-3 = 6*10^-3 moli/litro

[ca] = 6*10^-3 / 3*10^-3 = 2 moli/litro

pKa = pH /ca = 10^-4.62 / 2= 1.19*10^-5 = 1.20*10^-5 = 10^-4.92

Ho svolto il problema, ma penso di averlo svolto bene fino alle moli in eccesso. Dopo, penso di essere andata fuori strada con l'esercizio. Quello che non capisco di questo esercizio, ho trovato le moli in eccesso e li divido per il volume totale ma il pKa dovrebbe essere uguale al valore di pH / ca, se è corretto il mio ragionamento nel finire di svolgere l'esercizio.

Grazie mille per la sua disponibilità.

Buona serata e buona notte.

LuiCap

2022-02-09 00:06

V NaOH = 1/3 * 0.1 = 0.03 litri

Ok

V HA = 1-3 = 0.3 litri

Questo passaggio è sbagliato: se V NaOH = 1/3*0.1 allora V HA = (1/3*0.1)*3 = 0,1 L

moli NaOH = 0.03 L * 0.1 mol/L = 3 * 10^-3 moli/litri mol

Da questo punto in poi i calcoli sono tutti sbagliati.

moli HA = 0.03 * 0.3 = 9 * 10^-3 moli/litri

moli in eccesso [H+] = 9*10^-3 - 3*10^-3 = 6*10^-3 moli/litro

[ca] = 6*10^-3 / 3*10^-3 = 2 moli/litro

pKa = pH /ca = 10^-4.62 / 2= 1.19*10^-5 = 1.20*10^-5 = 10^-4.92

HA+NaOH.jpg
HA+NaOH.jpg

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ele

2022-02-13 20:17

Buona sera a lei,

le espongo il problema di chimica:

Un campione da 0.4793 g di Na2CO3 (standard primario) è stato trattato con 40.00 ml di HClO4 diluito. La soluzione è stata fatta bollire per rimuovere la CO2, quindi, l'eccesso di HClO4 è stato retrotitolato con 8.70 ml di NaOH diluito. In un esperimento a parte, con le stesse soluzioni di HClO4 e di NaOH, è stato stabilito che 27.43 ml di HClO4 neutralizzano 25.00 ml di NaOH.

Calcolare la molarità di HClO4 e NaOH.

(peso atomico Na2CO3 = 106.00 g/ mol

Dati:

0.4793 g Na2CO3 (standard primario)

+

40 ML HClO4 diluito

rimuovere CO2

eccesso HClO4 + NaOH 8.70 ml

stesse soluzioni: HClO4 e NaOH

27.43 ml HClO4 neutralizzano 25 ml NaOH

Molarità di HClO4 e NaOH?

Reazioni:

- 1 NaCO3 + 2 HClO4 => 2 ClO4- + H2CO3 + Na+

H2CO3 => CO2 + H2O

- 1 HClO4 + 1 NaOH => 1 NaClO4 + H2O

moli NaCO3 = 0.4793 / 106 = 4.5217 * 10^-3 moli/litri

moli HClO4 totali = moli NaOH + 2 * moli Na2CO3

moli HClO4 = moli NaOH

Molarità = moli / volume

Molarità NaOH = 9.04 *10^-3 / 0.02743 = 0.329 M

Molarità HClO4 = 0.0025 * 0.329 / 0.027432 = 0.299 M

Ho tentato di svolgere l'esercizio, anche se credo di aver sbagliato nel risolvere la molarità dei 2 composti chimici. Quello che non riesco a capire nel risolverlo: sono 2 equazioni a 2 incognite e per trovare la molarità dei composti, devo dividere per il volume, ma quello che non mi torna, guardando l'equazione, se devo sommare i 2 volumi e dividere oppure, devo prendere in considerazione in volume del 2 esperimento.

Grazie per la sua disponibilità.

Buona serata a lei.

LuiCap

2022-02-13 22:27

Chiamiamo:

M HClO4 = x

M NaOH = y

Nel secondo esperimento abbiamo che:

HClO4 + NaOH = NaClO4 + H2O

n HClO4 = n NaOH

0,02743 L · x = 0,02500 L · y

x = 0,002500 L · y / 0,02743 L...........(equazione 1)

Nel primo esperimento abbiamo:

Na2CO3 + 2 HClO4 --> CO2 + H2O + 2 NaClO4

HClO4 + NaOH = NaClO4 + H2O

n Na2CO3 = 0,4793 g / 106,00 g/mol = 4,522·10^-3 mol

n HClO4 totali = 0,04000 L · x................(equazione 2)

n HClO4 in eccesso = n NaOH = 0,00870 L · y............(equazione 3)

n HClO4 reagite = n HClO4 totali - n HClO4 in eccesso............(equazione 4)

n HClO4 reagite = 2 n Na2CO3 = 4,522·10^-3 mol · 2 = 9,043·10^-3 mol

Sostituiamo l'equazione 1 nell'equazione 4:

n HClO4 reagite = (0,04000 L · 0,002500 L · y / 0,02743 L) - 0,00870 L · y

da cui:

y = M NaOH = 0,3258 mol/L

Ora l'unica incognita è x (M HClO4).

2 n Na2CO3 = n HClO4 totali - n NaOH

9,043·10^-3 = 0,04000 · x - 0,00870 · 0,3258

da cui:

x = M HClO4 =0,2969 mol/L

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ele

2022-03-07 11:24

Buongiorno a lei,

vorrei sapere se questo esercizio l'ho svolto correttamente:

10 ml di una soluzione di Ca2+ 0.10 M vengono trattati con una soluzione di EDTA 0.1 M a pH 9 tamponato. Calcolare la concentrazione degli ioni Ca2+ liberi al punto equivalente e l'errore relativo % che ne deriva nella determinazione del contenuto totale di Ca2+ con questo metodo.

Kf [Ca2+] = 5 * 10^10

frazione di EDTA in forma libera = 5.4 * 10^-2 a pH 9

Dati

10 ml Ca2+ 0.1 M

+

EDTA 0.1 M a pH 9

[Ca2+] liberi = ?

errore relativo % di [Ca2+] totale = ?

Veq = 10 ml x 0.10 M / 0.1 M = 10^-2 moli/litro

ca2+ + Y4- => CaEDTA2-

Kf = [CaEDTA]2- / [Ca2+] [Y4-]

moli Ca2+ = 10 ml x 0.1 M = 10^-3 moli/litro

moli EDTa = moli Ca2+ = 10^-3 moli/litro

[CaEDTA]2+ = moli/ volume totale = 10^-3 x 0.01 = 0.1 moli/litro

K'f = Kf x frazione di EDTA in forma libera = 5 * 10^10 x 5.4 * 10^-2 = 2.7 * 10^9

K'f = [CaEDTA]2+ / [Ca2+] [Y4-] = 0.1 / x * x = 0.1 / X2

X = [Ca2+] = [Y4-]

[Ca2+]eq = radice quadrata di 0.1 /2.7 *10^9 = 6.08 * 10^-6

Errore % = moli Ca2+ libere/ moli Ca2+ totali = 6.08*10^-6 x 10 ml / 10^-3 moli/litro = 6.08 * 10^-5 x 100% = 6.08 * 10^3 %

Grazie per la sua disponibilità.

Arrivederla e buona giornata.

LuiCap

2022-03-07 15:34

L'esercizio che hai postato, come i tuoi precedenti, non c'entra nulla con il titolo della discussione. Non è corretto continuare così. Apri una nuova discussione così che anche altri utenti ne possano usufruire. Grazie.

ele

2022-03-29 09:50

Io chiedevo, non capisco, se posso creare una nuova discussione oppure devo cercare discussioni simili e continuare la discussione aperta. Non voglio essere scorretta e maleducata, ma capire il funzionamento del vostro regolamento.

Grazie, sempre gentilissima.

Arrivederla.

LuiCap

2022-03-29 10:09

Devi aprire una nuova discussione nella sezione Esercizi con un titolo adeguato al testo dell'esercizio.

Inoltre devi scrivere un tuo tentativo di risoluzione.

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