soluzione tampone

[claus_580]

a) Trovare il pH di una soluzione preparata sciogliendo 16,5g di Tris (PM: 121, 135g/mol) + 8,35g di cloridrato di tris in 500 ml d'acqua. (pKa: 8,08)
b) Calcola il pH che si ottiene aggiungendo 140ml di HCl 1M alla soluzione "a".

[LuiCap]

Il procedimento dei punti a) e b) è corretto.
A me al punto a) risulta un pH leggermente diverso.

ni Tris = 16,5 g / 121,135 g/mol = 0,136 mol
ni Tris·HCl = 8,35 g / 157,596 g/mol = 0,0530 mol

BH+ + H2O B + H3O+
0,0530..../..........0,136...0
-x.........../..........+x.......+x
0,0530-x../..........0,136+x...x

x = [H3O+] = 8,32·10^-9 · 0,0530-x / 0,136+x
Trascurando la x come termine sottrattivo e additivo si ha:
[H3O+] = 3,24·10^-9 mol/L
pH = 8,49

Il procedimento del punto c) è invece sbagliato.

n HCl = 1 mol/L · 0,140 L = 0,140 mol

B + H+ BH+
0,136..0,140...0,0530
-0,136..-0,136...+0,136
0.........0,00379...0,189

Il tampone si rompe e rimane una soluzione di acido debole (BH+) in presenza di un acido forte (HCl).
M BH+ = 0,189 mol / 0,640 L = 0,295 mol/L
M H+ = 0,00379 mol / 0,640 L = 0,00592 mol/L

BH+ + H2O B + H3O+
0,295...../...........0.....0,00592
-x........../...........+x....+x
0,295...../............x....0,00592+x

8,32·10^-9 = x · (0,00592+x) / 0,295-x
x = [H3O+] da BH+ = 4,15·10^-7 mol/L
[H3O+] totale = [H3O+] da BH+ + [H3O+] da HCl = 4,15·10^-7 + 5,92·10^-3 = 5,92·10^-3
pH = 2,23
La presenza dell'acido forte fa retracedere l'equilibrio di dissociazione dell'acido debole, perciò il contributo di H3O+ dovuto a quest'ultimo è del tutto trascurabile.