pH soluzione di H3PO4+Na2HPO4
Salve,come da titolo ho qualche dubbio in questo esercizio che richiede di calcolare il pH di una soluzione ottenuta mescolando 112ml di H3PO4 0,1325M e 136ml di Na2HPO4 0,1280M

pka_1=2.07
pka_2=7
Pka_3= 12.33

Le reazioni in gioco sono:

H3PO4 <<>> H2PO4^- + H3O+
H2PO^- <<>> HPO4^2- + H3O+
HPO4^2- <<>> PO4^3- + H3O+

Ora il suggerimento che ci è stato dato è quello di trovare l'equilibrio predominante e ragionare solo su quello...
Ma non mi è troppo chiaro

Qualche consiglio?
grazie!!
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La soluzione è che devi considerare unicamente l'equilibrio in comune ai 2 composti

Cioè H2PO4-  --> HPO4 2- + H+
Nulla si CREA, nulla si DISTRUGGE -Democrito & Lavoisier-
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L'HPO4(2-) è un anfolita, perciò reagisce con H3PO4:
H3PO4 + HPO4(2-) --> 2 H2PO4(-)

Dalle moli dei reagenti a disposizione, si calcola quale è il reagente limitante, quindi si calcolano le moli che rimangono dopo reazione in un volume totale di 248 mL.
Rimane una soluzione formata dall'acido H2PO4(-) e dalla sua base coniugata HPO4(2-), quindi una soluzione tampone, il cui pH si ricava dalla Ka2 dell'H3PO4.
[pH finale = 5,94]
Ciao
Luisa

Dal laboratorio se ne usciva ogni sera, e più acutamente a fine corso, con la sensazione di avere “imparato a fare una cosa”;
il che, la vita lo insegna, è diverso dall’avere “imparato una cosa”.
(Primo Levi)


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Questo metodo di procedere mi pare convincente :-)
Perchè a lezione il professore aveva accennato che l'equilibrio predominante su cui ragionare tra i 3 possibili di H3PO4:

H3PO4 <<>> H2PO4^- + H3O+
H2PO^- <<>> HPO4^2- + H3O+
HPO4^2- <<>> PO4^3- + H3O+

è il secondo cioè:
H2PO^- <<>> HPO4^2- + H3O+

Per affermare ciò ha fatto le seguenti considerazioni (per me non sufficienti per dire in prima battuta che questo è l'equilibrio predominante)

1) in soluzione inizialmente abbiamo H3PO4 e 2Na+/HPO4^2-
2)ora fa dei ragionamenti sugli equilibri di queste due specie per capire le specie predominanti in soluzione:

a) H3PO4 ha una k_a1 molto bassa quindi possiamo ipotizzare che nel primo equilibrio in realtà abbiamo l'acido fosforico praticamente tutto dissociato in soluzione nello ione idrogeno fosfato H3PO4^-
b)l'altra specie che ho inizialmente in soluzione è HPO4^2-...essa ha una k_a (3) molto bassa sicche nel terzo equilibrio dell'acido fosforico ho che HPO^2- tende a restare cosi e la quantità di PO4^3- è trascurabile

3) dunque le specie prevalenti secondo queste considerazioni sono H2PO4^2- e HPO4^2- ....
L'equilibrio predominante su cui ragionare sarà evidentemente quello di mezzo dell'acido fosforico,cioè:
H2PO^- <<>> HPO4^2- + H3O+ con pka(2) di circa 7....
Da qui si procede con i calcoli.

Ora però questo modo di ragionare non mi convince troppo(mi pare piu sensato quello da te proposto) perchè per quanto mi riguarda il fatto che H3PO4 abbia una pka=2 (molto bassa) NON implica che esso in soluzione si trovi principalmente come specie H2PO4^-....quanto ce ne sarà dupenderà dal pH della soluzione e non conoscendolo a priori mi pare che questa assunzione sia priva di ogni certezza.

Lo dice chiaramente il grafico di distribuzione delle specie per l'acido fosforico....La specie H3PO4 può esistere in soluzione in grande quantità (poco dissociato) oppure in quantità minime( completamente dissociato in H2PO4^-) a seconda del pH del mio sistema (all'equilibrio)

Ma ovviamente non sapendolo a priori (e non credo se ne possa fare una stima in questo sistema ...in caso contrario in questo caso mi piacerebbe sapere come) non credi che sia forzata come assunzione??
Poi si rivelerà vera perchè il pH di circa 6 implica che H3PO4 è completamente dissociato,ma non conoscendo il pH in partenza è impossibile dirlo sulla base della sola pk.

Attendo confermete/pareri su quanto detto...grazie :-)

(2016-02-16, 12:39)Guglie95 Ha scritto: La soluzione è che devi considerare unicamente l'equilibrio in comune ai 2 composti

Cioè H2PO4-  --> HPO4 2- + H+

Quale è stato il tuo ragionamento per affermare cio? :-)
Quello di Luicap o un altro??
Vorrei capire bene ,grazie.
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Esattamente come luicap, acido ed anfolita.
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