problema tampone
A 300 mL di cloruro di ammonio 0.120 M vengono aggiunti 100 mL di ammoniaca 0.300 M. Calcolare il pH della soluzione sapendo che Kb per l’ammoniaca vale 1.81.10-5M.

Moli NH4Cl= 0.120 M * 0.300 L = 0.0360 mol
Moli NH3= 0.100 L * 0.300 M= 0.0300 moli

Molarità NH3= 0.0300 mol/ 0.400 L= 0.0750 mol/L
Molarità NH4^+= 0.0360 mol/0.400L= 0.0900 mol/L

pH= 9.25+ log(0.0750 mol/L/ 0.0900 mol/L)= 9.17

Corretto? Grazie
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Non so più come dirtelo che:
- si possono usare le moli, quindi è inutile calcolare la molarità;
- bisogna arrotondare in modo corretto.

pH = pKa + log (nb / na)
pH = 9,26 + log (0,0300 mol NH3 / 0,0360 mol NH4+)
pH = 9,26 + log 0,833
pH = 9,26 - 0,0792 = 9,18
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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[-] I seguenti utenti ringraziano LuiCap per questo post:
claudia
ok, devo abituarmi ad inserire le moli e non le concentrazioni quando non necessario, anche se mi viene automatico inserire le molarità, comunque nella fretta e ansia ho sbagliato l'approssimazione della pKa, ora mi trovo, grazie mille per l'aiuto e per i consigli.
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Ti propongo il seguente esercizio:

25,0 mL di acido dicloroacetico 0,132 M (CHCl2COOH; Ka = 3,30·10^-2) vengono addizionati con idrossido di sodio 0,0995 M. Calcolare il pH della soluzione dopo:
- 0,0 mL di NaOH;
- 10,0 mL di NaOH
- 16,6 mL di NaOH
- 33,2 mL di NaOH
- 35,0 mL di NaOH
Ciao
Luisa

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Grazie per l'esercizio, ora li svolgo:

a) Moli CHCl2COOH= 0.0250 L * 0.132 mol/L= 0.00330 moli
Moli NaOH= 0
pH= 2.48.

b) Moli CHCl2COOH= 0.00330 mol
Moli NaOH= 0.0995 mol/L*0.0100L= 0.000995 mol
CHCl2COOH + OH^- --- CHCl2COO^- + H2O

CHCl2COOH= 0.0660 mol/L
CHCl2COO^-= 0.0284 mol/L
pH= 1.48+log(0.0284/0.0660)= 1.11

c) Moli CHCl2COOH= 0.00330 mol
Moli NaOH= 0.00115 mol
Molarità CH2ClCOOH= 0.0517 M
Molarità CHCl2COO^-= 0.0276 M
pH= 1.48+log(0.0276/0.0517)=1.21

d) Moli CHCl2COOH= 0.0250 L * 0.132 M= 0.00330 mol
Moli NaOH= 0.0332 L * 0.0995 M= 0.00330 mol
CHCl2COO^- + H2O --- CHCl2COOH + OH^-
pH= 7.12

e) Moli CHCl2COOH= 0.0250 L * 0.0132 mol/L= 0.0330 mol
Moli NaOH= 0.0350 L * 0.0995 mol/L= 0.00348 mol

CHCl2COOH + OH^- --- CHCl2COO^- + H2O

OH^-= 0.000180 moli
CHCl2COO^-= 0.00330 moli

Molarità OH^-= 0.00330 Mà
Molarità CHCl2COO^-= 0.0550 M
CHCl2COO^- --- CHCl2COOH + OH^-
0.0550 0 0.00330
-x x +x
0.0550-x x 0.0330+x

Imposto:
3.03*10^-13= (0.00300+x)(x)/(0.0550-x)
Però il risultato mi viene 0 ed un numero negativo.
x1= 0
x2= -3.00*10^-3
Se proseguo normalmente ottengo:
3*10^-4
pOH= 3.52
pH= 10.48
Grazie
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I risultati corretti sono:

a) 1,29
b) 1,60
c) 1,83
d) 7,12 no, 7,28
e) 11,48

Non è possibile usare formule approssimate perché l'acido dicloroacetico ha una Ka piuttosto elevata.
Per i punti a), b), c) e d) bisogna sempre risolvere un'equazione di secondo grado.
Ciao
Luisa

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ok, ora ho capito, quindi essendo la Ka troppo alta bisogna risolvere l'equazione di secondo grado
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Mi correggo, il risultato del punto d) è:
d) 7,28
Anche per questo pH occorre risolvere un'equazione di secondo grado.
Ciao
Luisa

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procedendo per punti:

a) mi trovo 1.30, svolgendo la sequente equazione di secondo grado: 3.30*10^-2= x^2/(0.132-x)
Non mi trovo con 1.29
b) mi trovo 1.11, non capisco, se l'acido debole è in eccesso, ho una soluzione tampone giusto? Gentilmente, potrei capire cosa intendere per risolvere equazione di secondo grado in una soluzione tampone?
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a) È sempre la solita questione di arrotondamento nei calcoli intermedi.

b) Non è possibile che, addizionando una base forte ad un acido debole, il pH diminuisca. :-(
Essendo la Ka elevata, non è possibile trascurare la x come termine sottrattivo ed additivo per calcolare il pH del tampone.

   
Ciao
Luisa

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