Qualcuno sa svolgere questi due esercizi?!..?
1.
Calcolare il pH di una soluzione ottenuta miscelando 140.0 ml di acido acetico 0.350 M con 50.0 ml di idrossido di sodio 0.50 M sapendo che la costante di dissociazione dell’acido è Ka = 1.8 ⋅ 10-5.
[pH= 4.76]
1.
Calcolare il pH di una soluzione ottenuta mescolando 25.0 ml di soluzione 0.0100 M di CH3COOH con 25.0 ml di soluzione 0.0100 M di NaOH (Ka = 1.8 ·10-5). [pH= 8.22]
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Primo esercizio
Calcoliamo il numero di moli di CH3COOH e NaOH che vengono uniti:
moli di CH3COOH= 0.140*0.350=0.049 moli
moli di NaOH=0.050*0.50=0.025 moli
Come risultato concreto avremo ottenuto una soluzione che contiene una miscela di CH3COONa, ottenuto per parziale neutralizzazione dell’acido acetico, insieme all’acido acetico residuo. Quindi avremo:
moli di CH3COOH= 0.049 – 0.025 = 0.024 moli
moli di CH3COONa=0.025
Abbiamo quindi ottenuto una soluzione tampone, costituita da una copia acido/base coniugati.
Il pH di una soluzione tampone si calcola mediante la formula di Henderson-Hasselbach:
pH = pKa + Log(Cb/Ca), dove:
Ca e Cb sono rispettivamente le concentrazione dell’acidoe della base coniugati,
pKa=-logKa, con Ka = costante di dissociazione dell’acido.
Al posto di Ca e Cb possiamo utilizzare direttamente il numero di moli, eszendo disciolte nello stesso volume, che si semplifica:
pH = pKa + Log(Nb/Na)
Sostituendo I valori, otteniamo
pH = -log(1.8 •10-5) + log(0.025/0.024)= 4.76
Essendo la concentrazione di acido e base praticamente uguali, abbiamo realizzato una soluzione tampone ad alta efficienza tamponante (pH=pKa)
Secondo esercizio
Calcoliamo il numero di moli di CH3COOH e NaOH che vengono unite:
moli di CH3COOH= 0.025*0.0100=0.00025 moli
moli di NaOH=0.025*0.0100=0.00025 moli
Quindi abbiamo convertito integralmente l’acido acetico in CH3COONa.
La concentrazione di CH3COONa sarà: 0.00025 /0.050 moli/L=0.005 moli/L
Il CH3COONa, in quanto sale ottenuto da base forte e acido debole, darà luogo ad idrolisi basica:
CH3COO(-) + H2O <--->CH3COOH + OH(-),
comportandosi come una base debole.
La concentrazione degli ione OH- si calcola mediante la formula:
[OH-] = (Kb • Cb)^1/2,
dove Kb è la costante di idrolisi della base e Cb la sua concentrazione.
Passando alla forma logaritmica:
pOH = 1/2(pKb - Log Cb).
Ricordando che: pH = pKw – pOH, pKa+pKb=pKw, otteniamo:
pH=1/2(logCb+pKw+pKa).
Sostituendo i valori, otteniamo:
pH=1/2[log(0.005)+14-log(1.8 •10-5)]=8.22