[ ] [ ][ H 3 [ A " -SOLUZIONI TAMPONE- [ ] OH " O + K A = A" K i = HA K W = [ H 3

Dimensione: px

Iniziare la visualizzazioe della pagina:

Download "[ ] [ ][ H 3 [ A " -SOLUZIONI TAMPONE- [ ] OH " O + K A = A" K i = HA K W = [ H 3"

Diana Colli
6 anni fa
Visualizzazioni

1 -SOLUZIONI TAMPONE- Quando abbiamo in soluzione un acido debole ed il suo sale con una base forte ci sono da considerare 3 equilibri in soluzione: 1. HA + H 2 O A - + H 3 2. A - + H 2 O HA + OH H 2 O H 3 + OH - [ ][ H 3 ] K A = A" [ HA] K i = HA [ ] OH " [ ] [ A " ] K W = [ H 3 ][ OH " ]

2 -SOLUZIONI TAMPONE- Il ph sarà determinato dall equazione: [ ] [ H 3 ] = K HA A [ A " ] C A C s ph= pk A - log C A /C s = pk A + log C s /C A poh= pk B + log C s /C B

3 ESEMPIO: Stato iniziale: 1l H 2 O ph=7 -aggiungo eq HCl ph= -log[h 3 ] HCl + H 2 O H 3 + Cl - [H 3 ] = [HCl] =10-3 quindi ph=3 ΔpH= 4

4 ESEMPIO: Vol=1l, Stato iniziale: 0.1M CH 3 COOH 0.1M CH 3 COONa C s =[CH 3 COONa] ph = pk A + log = pk A =4.74 C A =[CH 3 COOH] - aggiungo 1meq di HCl: 0.1" ph = pk A + log = 4.73 ΔpH=0.01 Poiché CH 3 COOH + H 2 O CH 3 COO - + H 3 l acido si associa se la concentrazione di H 3 aumenta, quindi C A aumenta e CH 3 COO - + H 2 O CH 3 COOH + OH - l idrolisi aumenta se gli ioni OH - spariscono per l aggiunta di H 3 e quindi C s diminuisce

5 ESERCIZIO 1 Si abbia una certa quantità di acido debole HA con K A =10-4 in un certo volume di soluzione. Sapendo che durante la titolazione con NaOH si arriva a ph 4 dopo aver aggiunto 0.05 equivalenti di base, determinare il numero di equivalenti di HA inizialmente presenti. pk A =4 HA + OH - e cioè [A - ] =[HA] A - + H 2 O =>ph=4 quando [ ] log A" HA [ ] = 0 [ ] ph = pk A + log A" [ HA] quando il ph=pk A è stato titolato il 50% dell acido inizialmente presente, 0.05 equivalenti di base aggiunti rappresentano il 50% dell acido iniziale eq HA iniziali =0.1

6 ESERCIZIO 2 Calcolare il ph di una soluzione ottenuta mescolando 75ml di CH 3 COOH 0.01M con 50ml di NaOH 0.01M K A = M CH 3 COOH + OH - ph = pk A + log C S C A CH 3 COO - + H 2 O gli ioni Na + (NaOH Na + + OH - ) non intervengono moli CH3COOH iniziali = = moli NaOH aggiunte = moli CH3COO-formate = = moli CH3COOH residue = = V finale = =125ml [ CH 3 COOH] = [ CH 3 COO # ] = 25 "10# = 0.002M 50 "10# = $ ph = log = 5

7 ESERCIZIO 3 250ml di CH 3 COOH 0.5M vengono mescolati con 250ml di NaOH 0.2M. Calcolare il ph della soluzione sapendo che K A = M moli CH3COOH = = moli NaOH = = 0.05 CH 3 COOH + H 2 O CH 3 COO- + H 3 CH 3 COO - + H 2 O CH 3 COOH + OH - la dissociazione dell acido è repressa dalla presenza di CH 3 COO - derivante dal sale CH 3 COONa [CH 3 COOH]=C A l idrolisi del sale è repressa dalle molecole indissociate dell acido CH 3 COOH [CH 3 COO - ]=C s

8 poiché NaOH è una base forte e tutti gli ioni Na + reagiscono con gli ioni CH 3 COO - per formare il sale moli NaOH =moli CH3COONa = moli CH3COOmoli CH3COOH moli CH3COO- = = [ CH 3 COOH] = = 0.15M [ CH 3 COO " ] = = 0.1M C [ H 3 ] = K A 0.15 A =1.8 #10 "5 C S 0.1 = 2.7 #10"5 M ph = "log[ H 3 ] = 4.57 moli residue acido

9 ESERCIZIO 4 500ml di HCN 0.2M vengono mescolati a 500ml di KOH 0.2M. Calcolare il ph della soluzione risultante sapendo che K A = M moli HCN = = 0.1 moli KOH = =0.1 si formano 0.1 moli di KCN [ CN " ] = C S = = 0.1M [ OH " ] = K W C S = K A 10 "14 4 #10 " =1.6 #10"3 M poh = "log( 1.6 #10 "3 ) = 2.8 ph =14 " 2.8 =11.2

10 ESERCIZIO 5 Calcolare il ph di 1l di soluzione contenente 0.6g di CH 3 COOH e 0.82g di CH 3 COONa. K A = M. Calcolare inoltre la variazione di ph dovuta all aggiunta di 1ml di HCl 1M PM CH3COOH =60 PM CH3COO- =82 [ CH 3 COOH] = = 0.01M [ CH 3 COO " ] = = 0.01M [ H 3 C ] = K A A =1.8 #10 "5 M $ ph = 4.74 C S a seguito dell aggiunta si avrà: [CH 3 COOH] = = 0.011M [CH 3 COO - ] = = M H 3 [ ] =1.8 "10 # = 2.2 "10#5 $ ph = 4.65 %ph = 4.74 # 4.65 = 0.09

11 ESERCIZIO 6 Calcolare quanti grammi di KOH bisogna aggiungere a 400ml di un acido debole HA 0.1M la cui K A è M per avere una soluzione a ph=5.3? Indichiamo con x le moli di KOH (=moli di A - formate) da aggiungere ad 1l ph=5.3 => [H 3 ]= M ph = pk + log C S " H 3 C A C s =x C Af =C Ai -x [ ] = K A C A x K A = 5 "10 #6 0.1# x $ 0.1K A # xk A = 5 "10 #6 x 3 "10 #7 = ( 5 "10 #6 " 3 "10 #6 )x = 8 "10 #6 x [ ] C S C S " K A = H 3 C A x = 3 "10#7 = 3.75 "10#2 #6 8 "10 moli di KOH per 1l

12 ESERCIZIO 6 Calcolare quanti grammi di KOH bisogna aggiungere a 400ml di un acido debole HA 0.1M la cui K A = M per avere una soluzione a ph=5.3? Per 0.4l (400ml): = moli da aggiungere a 0.4l = 0.84 g di KOH da aggiungere a 0.4l

13 ESERCIZIO 7 Calcolare il ph di una soluzione ottenuta sciogliendo in 500ml di H 2 O 2.8g di CH 3 NH 2 e 5.0g di CH 3 NH 3 Br. La costante di ionizzazione di CH 3 NH 2 è K B = M. CH 3 NH 2 + H 2 O CH 3 NH OH - K B CH 3 NH H 2 O CH 3 NH 2 + H 3 K i (Br-) (Br-) moli CH3NH2 =g/pm= 2.8/31= => 0.09/0.5=0.18 M =C B moli CH3NH2Br =5.0/112= => /0.5=0.089M=C s + [ ][ CH 3 NH 3 ] K B = OH" [ ] CH 3 NH 2 = [ OH " ] C S C A 4.4 #10 "4 = OH " [ ] $ OH" [ ] = 4.4 #10 " = 8.9 #10"4 M poh=3.05 => ph=10.95

14 ESERCIZIO 8 Quanti grammi di CH 3 COONa bisogna aggiungere a 100ml di una soluzione di CH 3 COOH 0.2M perché la soluzione risultante abbia ph=4.0 K A = M. ph=4.0 => [H 3 ]=10-4 M K A = [ H 3 ] C S [ ] " C S = K C A A C A H 3 C S = 1.8 #10$5 # $4 = 3.6 #10 $2 M M = n V " n = 3.6 #10$2 # 0.1 = 3.6 #10 $3 moli g = npm = 3.6 #10 $3 # 82 = 0.295g

15 ESERCIZIO 9 In 1l di HCl 0.25M vengono aggiunte 0.6 moli di CH 3 COONa. Calcolare il ph della soluzione risultante, trascurando la variazione di volume. K A = M. Si ha la reazione: CH 3 COO - + H 3 CH 3 COOH + H 2 O moli HCl =MV=0.25 1=0.25 per cui si formano 0.25 moli di CH 3 COOH=moli di HCl in soluzione restano 0.35 moli di CH 3 COO - ( = 0.35 moli iniziali-moli consumate) ph = pk A + log C S C A = "log1.8 #10 "5 + log = 4.89

16 ESERCIZIO 10 Qual è il ph di una soluzione ottenuta dal mescolamento di 200ml di idrossido di potassio 0.1M con 300ml di acido formico 0.15M? K A = M. neutralizzazione HCOOH: HCOOH + KOH HCOO - + K + + H 2 O V finale =0.5l moli KOH = M V = 0.1M 0.2l = 0.02moli moli HCOOH = 0.15M 0.3l = 0.045moli moli finalihcooh =moli HCOOH -moli KOH = = moli HCOO- =moli KOH =0.02 [ HCOOH] = = 0.05M soluzione tampone: HCOO " [ ] = = 0.04M ph = log = 3.65

Documenti analoghi

ESERCIZI SUL ph 3 0,002 0,2 13. 2. Completa la seguente tabella relativa a acidi o basi deboli.

ESERCIZI SUL ph 3 0,002 0,2 13. 2. Completa la seguente tabella relativa a acidi o basi deboli. ESERCIZI SUL ph Livello difficoltà 1 1. Completa la tabella relativa a soluzioni di acidi o basi forti. 1 11 ph poh [H + ] [OH - ] 3 0,002 0,2 13 2 2. Completa la seguente tabella relativa a acidi o basi