esercizio sul pH

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Ral93

2016-02-04 09:58

Salve ho un'altro esercizio, lo risolto ma non so se sia giusto.

30.000 ml soluzione della base debole monoprotica di idrazina(N2H4, pKa=5.89) sono neuralizzati con 16.500 ml di una soluzione 1.250 M di HBr (volumi additivi). Stabilire il pH al termine della neutralizzazione.

n°HBR=M*V tot= 1.250*0.04650=0.0581 moli

M N2H4 ? => 30 : x = 16.50 : 1.250 X (N2H4)= 2.27 M

n°N2H4= M*V(tot)= 2.27*0.04650=0.1055 moli

N2H4 è in eccesso => moli N2H4 eccesso= 0.1055-0.0581= 0.0474 moli

pOH=pKb-log cb/ca = 5.89 - log (0.0474/0.0581) = 5.98

pH=8.02

LuiCap

2016-02-04 11:14

Sei completamente fuoristrada.

L'idrazina (NH2-NH2) è una base debole diprotica:

NH2-NH2 + H2O <--> NH2-NH3(+) + OH-

pKb = Kw - pKa = 14,00 - 5,89 = 8,11

Kb = 10^-8,11 = 7,76·10^-9

NH2-NH3(+) + H2O <--> NH3(+)-NH3(+) + OH-

Questa seconda protonazione è così debole che non può essere rilevata in una titolazione con un acido forte tipo HBr.

Durante la titolazione avviene dunque la seguente reazione:

NH2-NH2 + HBr --> NH2-NH3(+) + Br-

Il testo dell'esercizio dice "30,000 mL di idrazina sono neutralizzati con..." questo significa che l'HBr viene addizionato in quantità stechiometrica all'idrazina presente; siamo cioè al punto equivalente della titolazione.

In base a queste indicazioni prova a rifare i calcoli per determinare la concentrazione dell'idrazina.

Per calcolare il pH al punto equivalente devi capire:

- quali specie ci sono al p.e.

- quale determina il pH

- quale è la sua concentrazione

e comportarti di conseguenza.

Ti allego la curva di titolazione che ti può aiutare a capire come stanno le cose.

titolazione idrazina HBr.jpg
titolazione idrazina HBr.jpg

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ketty_slash

2016-02-04 13:37

Io ho provato a risolverlo così: Al punto equivalente le moli sono uguali e posso calcolare la concentrazione iniziale di N2H4 n moli HBr= 1,250 * 0,016= 0,0206 mol [N2H4]= 0,0206 / 0,03 = 0,686 M il volume finale è 0,0465 l [NH2-NH3(+)] 0,0206/ 0,0465 = 0,433M Ho pensato che il suo prodotto della reazione NH2-NH2 + HBr --> NH2-NH3(+) + Br- NH2-NH3(+) è uno ione che da idrolisi perciò NH2-NH3(+) + H2O <-> N2H4 + H3O+ E poichè abbiamo la Kb= 7,76 * 10-9 ho impostato l'equazione così : x=[H3O+] x^2= Kw/Ka * (0,433-x) risolvendo x= 7,46 * 10-4 ph= 3,12 C'è qualcosa di giusto nel mio svolgimento? :-)

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LuiCap

2016-02-04 14:13

Il procedimento della prima parte è corretto, ma hai usato un volume di HBr di 16,0 mL, mentre è di 16,5 mL.

L'impostazione della seconda parte è corretta a metà.

Si tratta di una reazione di idrolisi acida, perciò...

Guardando il grafico ti sembra che il pH al punto equivalente possa essere a pH 6???

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ketty_slash

2016-02-04 14:16

LuiCap ha scritto:

Il procedimento della prima parte è corretto, ma hai usato un volume di HBr di 16,0 mL, mentre è di 16,5 mL.

L'impostazione della seconda parte è corretta a metà.

Si tratta di una reazione di idrolisi acida, perciò...

Guardando il grafico ti sembra che il pH al punto equivalente possa essere a pH 6???

No infatti ho corretto ora i calcoli, ho trovato anche riscontro nel suo grafico!  ;-)