Soluzione tampone

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domy73

2017-06-10 19:42

Salve...solito problema ...soliti dubbi... 

Il pH di una soluzione 0,15M di un acido debole HA vale pH=4,5 a 25°. Si calcoli quante moli di sale sodico NaA vanno disciolte in 1 litro della soluzione dell'acido per portare il valore del pH (sempre a 25°)  pH 9.

Grazie immensamente

tampone.jpg
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LuiCap

2017-06-10 20:42

tampone pH 9.jpg
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domy73

2017-06-10 22:59

Ho rifatto l'esercizio un paio di volte e credo (almeno credo) di aver compreso...ho fatto un altro esercizio sperando sia giusto sempre sullo stesso argomento e quindi ho pensato di poterlo esporre qui

Si calcoli il volume di soluzione 0.5M di acetato di sodio che deve essere aggiunto a 200 cc di soluzione 0,1M di acido acetico a 25°C (K 1,8*10^-5) perchè la soluzione abbia pH 5,40

Grazie anticipatamente e sinceramente

tampone acido acetico.jpg
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LuiCap

2017-06-11 12:10

Ok, adesso ci sei... quasi ;-)

Hai sbagliato solo il passaggio finale:

V CH3COO- = V CH3COONa = 0,016 mol / 0,5 mol/L = 0,033 L = 33 mL

Perciò il volume totale della soluzione diventa: 200 + 33 = 233 mL = 0,233 L

Hai inoltre sbagliato i simoboli usati nei due passaggi precedenti.

All'equilibrio abbiamo:

[H+] = 10^-5,40 = 3,98·10^-6 mol/L

n CH3COO- = 0,016 mol

[CH3COO-] = 0,016 mol / 0,233 L = 0,070 mol/L

n CH3COOH = 0,02 - 0,016 = 0,004 mol

[CH3COOH] = 0,004 mol / 0,233 L = 0,016 mol/L


Provo ora a spiegarti come fa una soluzione di acido debole HA a diventare una soluzione tampone.

Ammettiamo che la soluzione di HA sia 0,1 M e la sua Ka sia 1,8·10^-5.

Calcoliamo il pH di questa soluzione:

HA <--> H+ A-

0,1........0...0

-x.........+x..+x

0,1-x.....x....x

Ka = 1,8·10^-5 = x^2 / 0,1 - x

Trascurando la x al denominatore abbiamo

x = [H+] = [A-] = radq (1,8·10^-5 · 0,1) = 1,3·10^-3

pH = 2,87

Il rapporto

[A-]/[HA] = 1,34·10^-3 / 0,1 = 0,013

che non è altro che il grado di dissociazione alfa di HA.

Per aumentare il pH da 2,87 a 5,40 dobbiamo per forza addizionare una base.

Questo lo si può fare in due modi:

1) addizionando all'acido debole HA una base forte in difetto in modo che questa "sparisca" e lasci in soluzione una quantità minore di HA e una quantità equivalente alla base forte di A-.

Esempio:

Calcolare il volume di NaOH 0,5 M da addizionare a 200 mL di HA 0,1 M affinché la soluzione finale abbia un pH di 5,40.

Ka/[H+] = [A-]/[HA] = 1,8·10^-5 / 10^-5,40 = 4,5

Il grado di dissociazione di HA deve aumentare da 0,013 a 4,52 !!!

x / 0,02 - x = 4,5

x = n A- = n OH- = 0,16 mol

V OH- = V NaOH = 0,16 mol / 0,5 mol/L = 0,033 L = 33 mL

2) addizionando all'acido debole HA una ulteriore quantità della sua base coniugata A- in modo tale che, in base al principio di Le Châtellier, l'equilibrio di dissociazione dell'acido debole HA retroceda.

Esempio:

Calcolare il volume di NaA 0,5 M da addizionare a 200 mL di HA 0,1 M affinché la soluzione finale abbia un pH di 5,40.

È esattamente il testo dell'esercizio che hai postato!!!

I seguenti utenti ringraziano LuiCap per questo messaggio: domy73

domy73

2017-06-11 14:00

Grazie infinite...