pH e grado di dissociazione

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claudia

2021-09-10 08:49

Salve, una certa specie debole monobasica in una soluzione 0.250 M ha un grado di dissociazione del 6.50%. Se si prelevano 300 mL di questa soluzione e si portano a 1500 mL.

Quale sarà il nuovo grado di dissociazione percentuale ed il pH?

Ipotizzo come specie debole monobasica NH3. 

Non so se il procedimento è corretto:

grado di dissociazione= moli dissociate/moli iniziali * 100.

0.065=x/0.45

Moli dissociate= 0.016.

OH^- = rad(Kb*M)

0.016= rad(x*0.250)

Kb= 1.02*10^-3.

M1*V1=M2*V2

0.250M*1.800L=1.500L(x)

0.300M

NH3 ---> NH4^+ + OH^-

0.300         0          0

-x              x            x

0.300-x      x             x

x= 0.017

OH^-= 0.017 

pH= 12.23

grado di dissociazione= 0.0255 moli / 0.450 moli*100= 5.57%

va bene o è sbagliato? Grazie

LuiCap

2021-09-10 09:14

B + H2O <--> BH+ + OH-

0,250.../...........0........0

-0,250·0,065....+0,250·0,065...+0,250·0,065

0,250(1-0,065)...0,01625..........0,01625

Kb = 0,01625^2 / 0,23375 = 1,13·10^-3

Tu hai sbagliato perché non hai sottratto la concentrazione dissociata della base debole (-0,01625 mol/L) dalla concentrazione iniziale.

Riguarda il calcolo che hai svolto per la diluizione della soluzione, è sbagliato... la concentrazione non può aumentare. :-(

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claudia

2021-09-10 09:21

non ho capito bene una cosa, cioè da dove parte l'esercizio? Cioè io inizio dal calcolo delle moli iniziali: grado di dissociazione= moli dissociate/moli iniziali * 100. 0.065=x/0.45 Moli dissociate= 0.016. la formula per il calcolo della Kb è: OH^-= rad(kb*M) Va bene? Ho riletto bene ora e ho capito, ripeto i passaggi: NH3 ---><--- NH4^+ + OH^- 0.250 0 0 -0.016 0.016 0.016 0.234 0.016 0.016 OH^-=rad(Kb*M) Kb= 1.09*10^-3. Quindi la kb dovevo calcolarla tenendo conto della dissociazione, giusto? La formula della diluizione devo applicarla, utilizzando la concentrazione 0.234 M? Grazie

LuiCap

2021-09-10 09:40

Quindi la kb dovevo calcolarla tenendo conto della dissociazione, giusto?

Giusto!!!

I calcoli non arrotondati sono i miei.

La formula della diluizione devo applicarla, utilizzando la concentrazione 0.234 M?

No. :-(

Si prelevano 300 mL di soluzione 0,250 M di B e si aggiungono 1200 mL di acqua.

Riprova.

I seguenti utenti ringraziano LuiCap per questo messaggio: claudia

claudia

2021-09-10 09:53

quindi procedo:

0.300L*0.250M= 1.500L(x)

0.05M.

Corretto?

LuiCap

2021-09-10 09:56

Adesso sì!!!

claudia

2021-09-10 10:05

ok, grazie.

Proseguendo:

NH3 ---><--- NH4^+ + OH^-

0.05 0 0

-x x x

0.05-x x x

1.09*10^-3=x^2/(0.05-x)

x= 6.96*10^-3

grado di dissociazione= moli dissociate/moli dissociate*100.

grado di dissociazione= 0.01044 mol/ 0.075 mol*100= 13.9%

pH= 11.84.

Mi resta il dubbio se nella formula del grado di dissociazione sono corrette le moli iniziali, grazie

LuiCap

2021-09-10 10:23

Il procedimento è corretto.

grado di dissociazione= 0.01044 mol/ 0.075 mol*100= 13.9%

Da dove escono 0,01044 e 0,075 mol???

Con Kb = 1,13·10^-3 si ha:

B + H2O <--> BH+ + OH-

0,0500../..........0........0

-x........./..........+x......+x

0,0500-x...........x.........x

1,13·10^-3 = x^2 / 0,0500-x

x = Concentrazione dissociata = 6,97·10^-3 mol/L

Concentrazione iniziale = 0,0500 mol/L

grado di dissociazione = 6,97·10^-3 mol/L / 0,0500 mol/L = 0,139

grado di dissociazione percentuale = 13,9%

claudia

2021-09-10 10:26

quindi nel grado di dissociazione, non devo mettere le moli?

La formula non dice:

grado di dissociazione: moli dissociate/moli iniziali*100, vanno bene anche le molarità?

LuiCap

2021-09-10 10:32

Ovvio che vanno bene anche le molarità, perché il volume in cui si trovano le moli iniziali e le moli dissociate è lo stesso!!!

Ricordati che il grado di dissociazione e grado di dissociazione percentuale non sono la stessa grandezza,

claudia

2021-09-10 10:38

non ho capito la differenza tra grado di dissociazione percentuale e grado di dissociazione, la differenza riguarda le percentuali? cmq i valori che avevo messo prima erano le moli iniziali e le moli dissociate

LuiCap

2021-09-10 11:18

Sì, la differenza riguarda la percentuale.

claudia

2021-09-10 11:28

ah ok, quindi si moltiplicaper 100 nel caso della percentuale, si possono mettere sia le moli che le molarità

claudia

2021-09-29 05:46

rileggendo questo esercizio mi è venuto un dubbio, nel calcolo del pH:

B + H2O ---><--- BH^+ + OH^-

0.0500 0 0

-x x x

0.0500-x x x

Per trovare la concentrazione di ioni ossidrili, devo obbligatoriamente svolgere tutta l'equazione di secondo grado oppure posso abbreviare come:

OH^- rad(0.0500 M * 1.13*10^-3)

Posso fare così? Il risultato che mi viene è minore della concentrazione iniziale, quindi potrebbe andare bene o sbaglio? Grazie

LuiCap

2021-09-29 07:09

Hai provato a risolvere in entrambi i modi??

Che valori di [OH-] ottieni???

I seguenti utenti ringraziano LuiCap per questo messaggio: claudia

claudia

2021-09-29 07:28

nel primo caso mi risulta: OH^-= 7.52*10^-3 mol/L nel secondo caso mi risulta OH^-= 7.00*10^-3 mol/L Cmq visto che il risultato ottenuto nel primo caso è minore della concentrazione molare iniziale, posso usare il primo metodo giusto? Grazie Vorrei capire qual'è il procedimento giusto in questo caso?

LuiCap

2021-09-29 08:20

Anche risolvendo l'equazione di secondo grado la [OH-] è minore della concentrazione iniziale della base... è sempre così, qualsiasi metodo di risoluzione venga adottato!!!

[OH-] = radq (Kb · Cb)

[OH-] = radq (1,13·10^-3 · 0,0500) = 7,52·10^-3 mol/L

pOH = 2,12

pH = 11,88 = 11,9

[OH-]^2 + Kb[OH-] - KbCb = 0

[OH-]^2 + 1,13·10^-3 - 5,65·10^-5 = 0

[OH-] = 6,97·10^-3 mol/L

pOH = 2,16

pH = 11,84 = 11,8

Se poi si adotta la risoluzione senza alcuna approssimazione si ottiene un'equazione di terzo grado:

[OH-]^3 + Kb[OH-]^2 - (Kw + KbCb)[OH-] - KbKw = 0

[OH-]^3 + 1,13·10^-3[OH-]^2 - (5,65·10^-5)[OH-] - 1,13·10^-17 = 0

[OH-] = 6,97·10^-3 mol/L

pOH = 2,16

pH = 11,84 = 11,8

Prova a giudicare da sola quale tipo di risoluzione bisogna adottare e perché.

claudia

2021-09-29 08:28

allora, l'approssimazione si effettua quando Ca/Ka è maggiore di 100, in questo caso non lo è ed allora devo svolgere l'equazione di secondo grado, ossia il 2 metodo, giusto?

LuiCap

2021-09-29 08:39

Prova a studiare quanto scritto al seguente link:

https://www.chimicamo.org/stechiometria/regola-del-5-per-gli-acidi-deboli/

I seguenti utenti ringraziano LuiCap per questo messaggio: claudia

claudia

2021-09-29 08:44

ho letto attentamente, quindi posso anche fare Concentrazione iniziale / costante di dissociazione se è maggiore di 100, approssimo altrimenti no, giusto?

LuiCap

2021-09-29 09:16

Fai come credi.

claudia

2021-09-29 10:33

utilizzo il metodo che mi ha postato in quegli appunti, ma volevo capire se era la stessa cosa, comunque imposterò: x/Concentrazione iniziale *100 se questo è minore di 5 l'approssimazione è valida, altrimenti devo svolgere l'equazione di secondo grado completa, ho compreso bene? Grazie

LuiCap

2021-09-29 10:51

Hai compreso bene.

claudia

2021-09-29 12:00

grazie gentilissima