La prima cosa da fare è calcolare la concentrazione formale di H BO dopo dissoluzione nel m atraccio da 5.0 L:

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Raimonda Giordano
5 anni fa
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1 1) Sciogliete 3.00 mg di cido borico (PM 61.8; ) in ml di cqu dentro un mtrccio d 5.0 L, e portte volume. Che ph h l soluzione che vete preprto? L prim cos d fre è clcolre l concentrzione formle di H BO dopo dissoluzione nel m trccio d 5.0 L: mol H3BO L concentrzione formle di H BO nel mtrccio d 5.0 L è: FH BO M A questo punto è il momento di clcolre il ph dell soluzione di un cido debole, ricordndo che l'cido borico è un cido MOLTO debole. 1

2 3 3 3 H BO H BO H L'equilibrio di interesse è quello rppr esentto sopr. Dl m om ento che l'cido borico è un cido molto debole, non sim o utorizzti trscurre il contributo ll'cidità dell soluzione dto dl prodotto ionico dell'cqu: H BO H BO H F- x x x -7 x x - 7 x x F 0 F- x x F H x ph log H Om ettendo il contributo del prodotto ion ico dell'cqu di srebbe ottenuto un ph di 7.16, chirmente sbglito dl mom ento che, per qunto debole, l dissoluzione di un cido non può dr luogo un ph bsico.

3 1b) Se un soluzione 0.10 M di un bse h ph 9.8, che b h l bse? Se indichimo l bse come B: B H O b BH OH Ponendo OH x e sostituendo nell'espressione di b : x b F x In reltà in quest espressione si x che F sono note, mentre voglimo conoscere ; pertnto sostituimo x e F i vlori che conoscimo dl testo del problem: ph 9.8 poh b b 3

4 Descrivete nel modo più dettglito e completo possibile il procedimento sperimentle che utilizzereste in lbortorio per ccertrvi che un miscel di frmci inorgnici in vostro possesso si effettivmente costituit d sodio fosfto e clcio bromuro. Commentre l solubilità in cqu di quest miscel e i procedimenti di seprzione. Per ciscun sggio di riconoscimento, è necessrio riportre l rezione chimic correttmente bilncit CONFERMA L miscel non è completmente solubile in cqu (il clcio fosfto è poco solubile); si scioglie in cido senz effervescenz. Per confermre l presenz degli ioni fosfto si scioglie l miscel in cido nitrico ed effettuo il sggio con il rettivo molibdico. Per confermre l presenz degli ioni bromuro, si scioglie in cido nitrico e si ggiunge un soluzione di rgento nitrto per ottenere l precipitzione del bromuro di rgento (solubilità in mmonic). NB nche il fosfto di rgento è poco solubile in cqu, m è solubile in cido. Per gli ioni clcio, ll soluzione ottenut cidificndo con cido cetico si ggiunge cido solforico concentrto ottenendo un precipitto binco insolubile in cido. Per confermre l presenz degli ioni sodio si effettu il sggio ll fimm.

5 SEPARAZIONE Si solubilizz un liquot di sostnz con cido nitrico e si seprno i fosfti con il rettivo molibdico. All soluzione rimst si ggiunge un soluzione di solfto di sodio e si precipit il solfto di clcio. All soluzione rimst si ggiunge un soluzione di nitrto di rgento e si seprno i bromuri.

6 CO 3, BCl RICONOSCIMENTO (CONFERMA) Provo sciogliere il cmpione in cqu e osservo l presenz di un solido binco solubile in cido con effervescenz. Effettuo il sggio con l pprecchio due bolle per confermre i crbonti. Per confermre l presenz degli ioni potssio, dopo ver solubilizzto l miscel (cido cetico o cido cloridrico) ggiungo l soluzione di sodio cobltinitrito per ottenere un precipitto gillo/rncio. Per confermre l presenz degli ioni cloruro, dopo ver solubilizzto l miscel (cido nitrico) ggiungo l soluzione di rgento nitrto: il precipitto binco è solubile in mmonic diluit; per conferm effettuo il sggio con l cqu di cloro che dà esito negtivo. Per confermre l presenz degli ioni brio, dopo ver solubilizzto l miscel (cido cetico o cido cloridrico) ggiungo l soluzione di sodio solfto per ottenere un precipitto binco. 6

7 SEPARAZIONE Acidifico con CH 3 COOH e isolo il crbonto nell pprecchio due bolle Per ggiunt di un soluzione preprt di fresco di sodio cobltinitrito si ottiene l formzione di un ppt gillo-rncio di potssio/sodio cobltinitrito (Acidifico con HNO 3 e) ggiungo AgNO 3 per precipitre AgCl solubile in NH 3 diluit Aggiungo N SO (in soluzione cquos) e precipito BSO insolubile (l soluzione è già cid)

8 Anlisi dei Frmci I - Mod. 1 1c) Clcolre le concentrzioni delle specie ll equilibrio in un soluzione M di cido solforico. L cido solforico è un cido diprotico l cui prim dissocizione è complet, mentre l costnte dell second dissocizione è I due equilibri di dissocizione dell'cido solforico sono i seguenti: H SO H HSO HSO H SO Il primo equilibrio è completmente spostto verso destr, mentre l secondo Volendo clcolre l concentrzione di ioni H generti dl secondo H, H è ssocit l costnte di equilibrio. equilibrio, è necessrio tenere in considerzione l concentrzione di ioni F, dovuti l primo equilibrio di dissocizione, pri F, poiché l prim dissocizione è complet. Dto che per ogni ione H si form uno ione HSO, nche F F. HSO H SO Quindi, ponendo H x e sotituendo nell'espressione dell : ( F ) H SO H HSO F HSO x x x H SO 5

9 Anlisi dei Frmci I - Mod. 1 ( x ) ( ) x x SO ( ) ( ) x ( ) HSO F x. HSO x x M H F x HSO M M H SO 0 perché l su dissocizione è complet. 3 6

10 Anlisi dei Frmci I - Mod. 1 1c) Trovre il ph di un soluzione tmpone preprt mescolndo L di un soluzione M di N SO con 0.00 L di un soluzione M di NHSO. Che ph si ottiene dopo diluizione di quest soluzione un volume finle di.00 L? ( H SO )? SO HSO M M Trovre il ph dell soluzione pplicndo l'equzione di Henderson-Hsselblch, - dl momento che lo ione HSO h un di , non è del tutto pproprito in qunto, sebbene in presenz dell su bse coniugt SO, l su dissocizione non può essere considert con certezz trscurbile. Meglio quindi ricorrere un trttmento più rigoroso dell'equilibrio di dissocizione HSO H SO Ponendo H x, si ricv fcilmente dll'espressione dell : H SO x HSO F HSO ( F x SO ) x

11 Anlisi dei Frmci I - Mod. 1 ( F ) F SO HSO 0 ( ) ( ) x x F F F SO SO HSO x ( ) ( ) ( ) ( 1) Quindi H ph log Applicndo l'equzione di Henderson-Hsselblch trscurndo l dissocizione di HSO si srebbe ottenuto: SO ph p log log ( ) log 1.95 HSO Il risultto conferm che non simo utorizzti trscurre l dissocizione di HSO. Diluendo.00 L le nuove concentrzioni delle specie SO e HSO diventno: SO HSO M M 3 5

12 Anlisi dei Frmci I - Mod. 1 ( ) Sostituendo questi vlori nell 1, si trov ( ) ( ) x ( ) 3 3 Quindi H ph log Applicndo l'equzione di Henderson-Hsselblch trscurndo l dissocizione di HSO si srebbe ottenuto nuovmente ph 1.95, indipendente dll diluizione, cos che non è del tutto corrett. 3 6

13 Anlisi dei Frmci I - Mod. 1 Ricorderete che, poiché nelle soluzioni tmpone il grdo di dissocizione dell specie cid e quello di ssocizione dell specie bsic sono molto bssi, bbimo ftto l'ipotesi che F. A A e FHA HA Qundo si usno soluzioni molto diluite, oppure vlori estremi di ph, quest ipotesi non è più verifict, e non bisognerebbe quindi usre l'equzione di Henderson-Hsselblch per clcolre il ph dell soluzione tmpone. Vedimo l'esempio di un tmpone 0.01 M in HA e NA, con p (HA).00: HA H A H A HA (61) bilncio di cric: H N A OH (6) bilncio di mss: FHA F HA A A (63) Limiti dell'equzione di Henderson-Hsselblch 7

14 Anlisi dei Frmci I - Mod. 1 Poiché N F, l'equzione (6) si può rirrngire dre l (6): A A F H OH A (6) e quindi dll'equzione (63) si ricv l (65): HA F H OH HA (65) Se l soluzione h un ph < 6 o > 8, si può trscurre rispettivmente OH o H, e sostituire nell'espressione dell : ( ) ( A ) H A H F H HA F H HA H F H A FHA 0 ( ) ( ) F ± F F A A HA H ( ) 0.000± ph.38 mentre imponendo A ph p log HA F [ ] F A e F A HA HA A p log.00 F HA Limiti dell'equzione di Henderson-Hsselblch 8

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