problema su esercizio sul ph?
Come si svolge questo esercizio
1)una soluzione acquosa di un acido HA 0,12 M ha un valore di pH=2,5.Determinare il pH della soluzione ottenuta mescolando 50 ml di tale soluzione con 25 ml di Ca(OH)2 0,10 M
E ho difficoltà anche con questo esercizio sul bilanciamento
Completare in forma ionica netta:
Au(s) + CN(aq) + O2 -----> Au(CN)4 + OH
Calcolare inoltre la quantità in grammi di cianuro di sodio necessari per ossidare 1g di oro
Chi mi aiuta avrà 10 pnt e 1000 grazie
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Esercizio 1
Occorre determinare la costante di dissociazione dell’acido HA, di cui conosciamo concentrazione, 0,12 M e pH.
Trattandosi di un acido debole, possiamo applicare la formula:
[H+]^2 = Ka • Ca
Dove Ka è la costante di dissociazione dell’acido e Ca la sua concentrazione.
Quindi:
Ka = [H+]^2/Ca
pH = 2,5 ----> [H+] = 10^(-2,5) = 0,00316 M
Quindi:
Ka = 8,3•10^-5
Calcoliamo le moli di HA contenute nei 50 mL di soluzione e le moli di Ca(OH)2 che vengono aggiunte (moli = molarità x volume in litri):
moli di HA = 0,12 x 0,050 = 0,006
moli di Ca(OH)2 = 0,10 x 0,025 = 0,0025
Unendo Ca(OH)2, base forte diprotica, avremo una parziale neutralizzazione di HA, che verrà convertito in sale di calcio. La situazione è la seguente:
moli di HA = 0,006 – 2 x 0,0025 = 0,001
moli di A- = 2 x 0,0025 = 0,0050
Abbiamo quindi ottenuto una soluzione tampone costituita da una miscela dell'acido debole HA e della sua base coniugata, A- (sale ottenuto dall’acido HA e base forte).
Il pH di una soluzione tampone si calcola con la formula di Henderson-Hasselbach :
pH = pKa + log(Cb/Ca)
dove Ca e Cb sono le concentrazioni dell’acido e della base coniugati e Ka è la costante di dissociazione dell’acido.
Possiamo sostituire le concentrazioni con le moli, Na e Nb, essendo disciolte nello stesso volume, che quindi si semplifica:
pH = pKa + log(Nb/Na)
Sostituendo i valori otteniamo:
pH=4,08 + log(0,005/0,001) = 4,78
Esercizio 2
La reazione da bilanciare è:
Au(s) + CN(-) + O2 -----> Au(CN)4(-) + OH(-)
L’oro si ossida di 3, passando da 0 a +3
L’ossigeno si riduce di 2, passando da 0 a -2
Quindi il rapporto Au/O sarà pari a 2:3, ovvero 4:6
La reazionbe bilanciata SOLO elettronicamente è:
4Au(s) + CN(-) + 3O2 -----> 4Au(CN)4(-) + OH(-)
Per completare il bilancio ionico e di massa occorre inserire 16CN(-) e 6H2O tra i reagenti, e 12OH(-) tra i prodotti:
4Au(s) + 16CN(-) + 3O2 + 6H2O -----> 4Au(CN)4(-) + 12OH(-)
Calcoliamo le moli corrispondenti ad 1 g di oro (moli = massa in grammi diviso peso atomico):
moli di Au = 1/197 = 0,0051
In base alla stechiometria della reazione, occorrono 16 moli di cianuro per 4 moli di oro, ossia 4 moli di cianuro per una mole di oro. Quindi:
moli di NaCN = 4 x 0,0051 = 0,0204.
La massa in grammi di NaCN si ottiene moltiplicando le moli per la massa molecolare (49,01):
massa di NaCN = 0,0204 x 49,01 = 1,00 grammi