Calcolare la quantità di NaF solido da aggiungere a 27.6 mL di HF 0.0591 M

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roberto96

2017-01-10 14:28

salve,Calcolare la quantità di NaF solido da aggiungere a 27.6 mL di HF 0.0591 M per avere una soluzione tampone a pH = 3.69 [pKa(HF) = 3.15].

NaF ---------> Na^+ + F^-

F^- + H2O -------> HF + OH^-

ora devo trovare la Kb, facendo Kw/Ka= in questo caso come devo comportarmi essendoci la pKa?

Grazie

RhOBErThO

2017-01-10 14:48

Devi usare con la calcolatrice la funzione inversa del logaritmo:

10^-pKa

Di solito devi premere (shift)log(-)pKa.

roberto96

2017-01-10 15:09

7,08*10^-4 = Ka giusto?


ora posto l'esercizio svolto:

NaF ---------> Na^+ + F^-

F^- + H2O -------> HF + OH^-

Kb= 1,4*10^-11

pH= 3,60 pOH=10,31

OH^-= 4,88*10^-11

(4,88*10^-11)^2/(1,4*10^-11)= 1,7*10^-10

Moli= 0,276L*1,7*10^-10= 4,7*10^-11

Massa= 4,7*10^-11*42 g/mool= 1,97*10^-9

Va bene Oppure c'è qualche errore?

Grazie

LuiCap

2017-01-10 16:15

No, è sbagliato :-(

tampone HF F-.jpg
tampone HF F-.jpg

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roberto96

2017-01-10 16:26

grazie mille, un dubbio, in quest'altro problema, il procedimento è diverso, perchè devo valutare l'equilibrio

F^- + OH^- --------> HF + H2O

Calcolare la massa di NaF da sciogliere in 300 ml di acqua per avere una soluzione a pH = 8.50 (Ka= 3.5 x 10-4M).

COme mai ? In cosa differiscono i due problemi? Grazie

LuiCap

2017-01-10 20:04

Quando si ha una soluzione dell'acido debole HF in acqua, l'equilibrio da considerare è:

HF + H2O <--> F- + H3O+

Tale equilibrio è regolato dalla Ka:

Ka = [F-][H3O+]/[HF]

Le grandezze in gioco sono:

Ka = costante di dissociazione acida

[HF] all'equilibrio = Ca - [H3O+]

[H3O+] all'equilibrio = [F-] all'equlibrio

Se sono note la Ka e la Ca si può calcolare il pH della soluzione.

Se sono note la Ka e il pH della soluzione si può calcolare Ca.

Se sono note la Ca e il pH della soluzione si può calcolare Ka.

Quando si ha una soluzione della base debole F- in acqua, l'equilibrio da considerare è:

F- + H2O <--> HF + OH-

Tale equilibrio è regolato dalla Kb = Kw/Ka:

Kb = [HF][OH-]/[F-]

Le grandezze in gioco sono:

Kb = costante di dissociazione basica

[F-] all'equilibrio = Cb - [OH-]

[OH-] all'equilibrio = [HF] all'equlibrio

Se sono note la Kb e la Cb si può calcolare il pH della soluzione.

Se sono note la Kb e il pH della soluzione si può calcolare Cb.

Se sono note la Cb e il pH della soluzione si può calcolare Kb.

Questo è il caso del secondo esercizio che hai postato:

Calcolare la massa di NaF da sciogliere in 300 ml di acqua per avere una soluzione a pH = 8,50 (Ka= 3.5 x 10-4 M)

Risoluzione:

Kb = 1,0·10^-14/3,5·10^-4 = 2,9·10^-11

pH = 8,50

pOH = 14 - 8,50 = 5,50

[OH-] = 3,2·10^-6 mol/L

Kb = [HF][OH-]/[F-]

2,9·10^-11 = (3,2·10^-6)^2 / (Cb - 3,2·10^-6)

Cb = 0,350 mol/L = concentrazione iniziale NaF

n NaF = 0,350 mol/L · 0,300 L = 0,105 mol

m NaF = 0,105 mol · 41,99 g/mol = 4,41 g

Quando si ha una soluzione in cui sono contemporaneamente presenti nello stesso volume di soluzione l'acido debole HF e la sua base coniugata F-, si ha una soluzione formata da una coppia acido base, ovvero una soluzione tampone.

l'equilibrio da considerare può essere sia quello relativo alla Ka:

HF + H2O <--> F- + H3O+

sia quello relativo alla Kb:

F- + H2O <--> HF + OH-

In entrambi i casi la [H3O+] che si ricava è ovviamente identica in quanto Ka · Kb = Kw:

- se si utilizza la Ka: [H3O+] = Ka · [HF]/[F-]

- se si utilizza la Kb:

[OH-] = Kb · [F-]/[HF]

Kw/[H+] = Kb · [F-]/[HF]

[H+] = Ka · [HF]/[F-]

Calcolando il -log di tutti i termini si ricava l'equazione di Henderson-Hasselbalch:

pH = pKa + log [F-]/[HF]

Questo è il caso del primo esercizio che hai postato:

Calcolare la quantità di NaF solido da aggiungere a 27,6 mL di HF 0,0591 M per avere una soluzione tampone a pH = 3,69. [pKa(HF) = 3,15]

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