soluzione tampone

[chiara25]

Ciao a tutti ho svolto questo esercizio, mi piacerebbe sapere se l'ho svolto nel modo corretto, IN PARTICOLARE MI RIFERISCO ALLA SECONDA PARTE .
Vi lascio il testo dell'esercizio:
 
Calcolare il pH di una soluzione ottenuta mescolando 20 ml di HCl 0,025M con 20ml di NaOH 0,05M b)calcolare quanti ml di una 
soluzione di acetato di sodio 0,05 M bisogna aggiungere a 50ml di HCl 0,025M per ottenere una soluzione tampone a pH =4,0

GRAZIE.

[LuiCap]

Il primo esercizio è corretto; il risultato è 12,10 e non 12,09.

Il secondo esercizio è sbagliato per due motivi:
- ha riportato in modo errato le moli di HCl nella tabella ICE;
- non hai scritto l'equilibrio relativo alla soluzione tampone, nel quale non si può trascurare 10^-4 mol/L.

CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+
0,00125........./...........x-0,00125......0
-10^-4........../...............+10^-4.....+10^-4
0,00125-10^-4.../......x-0,00125+10^-4...10^-4

1,76·10^-5 = (x-0,00125+10^-4) · 10^-4 / 0,00125-10^-4
x = n CH3COO- = 0,00135 mol
V = n/M = 0,00135 mol / 0,05 mol/L = 0,0270 L = 27,0 mL

[chiara25]

Grazie mille per avermi risposto, però non riesco comunque a capirne lo svolgimento. Ha scritto la reazione che caratterizza il tampone acetato, ma perché per calcolare il numero delle moli dell'acido acetico considera i dati rispetto ad HCl? e poi perché nella seconda riga della tabella ICE il numero delle moli reagite di H30+ risultano uguali alle moli dell'acetato e dell'acido? Nella prima riga invece perché le moli di CH3COO- sono x-0,00125?

Grazie

[LuiCap]

La reazione tra la base debole ione acetato e l'acido forte H+ dell'HCl non è una reazione di equilibrio: l'H+ è in difetto rispetto alla base debole, perciò a fine reazione rimane dello ione acetato (x-0,00125 mol) e si si forma l'acido debole acido acetico (0,00125 mol) in quantità equivalente all'acido forte reagito. Qui si forma la soluzione contenente la coppia acido-base CH3COOH-CH3COO-, ovvero una soluzione tampone.
In seguito si instaura l'equilibrio acido-base nel quale le quantità di CH3COOH e di CH3COO- sono quelle derivanti dalla precedente reazione.

perché nella seconda riga della tabella ICE il numero delle moli reagite di H30+ risultano uguali alle moli dell'acetato e dell'acido?
Non è così.
A fine reazione, per avere un pH = 4 devono essere presenti 10^-4 mol/L di H3O+.
Queste moli si formano perché 10^-4 mol di CH3COOH si dissociano per formare 10^-4 mol di CH3COO- e 10^-4 mol di H3O+:
n finali CH3COOH = (0,00125 - 10^-4) mol / Volume totale
n finali CH3COOH = (x - 0,00125 + 10^-4) mol / Volume totale
n finali H3O+ = 10^-4 mol/L

[chiara25]

Grazie mille per il chiarimento, é sempre molto gentile e disponibile