Chimica A.A. 2017/2018 INGEGNERIA BIOMEDICA Tutorato Lezione 8
Calcolare il ph di una soluzione ottenuta mescolando 6.30 g di HNO 3 in acqua e avente un volume di 1500 ml Calcoliamo il peso molecolare di HNO 3 dalla somma dei pesi atomici: peso molecolare di HNO 3 = 1.008 + 14.0067 + (3 x 15.999 )= 63.0 g/mol Calcoliamo le moli dell acido: moli di HNO 3 = 6.30 g / 63.0 g/mol = 0.100 Convertiamo i millilitri in Litri dividendo per 1000: V = 1500 ml = 1.500 L Calcoliamo la concentrazione dell acido espressa in molarità : Molarità = moli di soluto / volume della soluzione espressa in Litri M = 0.100/ 1.500 = 0.0667 La concentrazione dell acido corrisponde alla concentrazione dello ione H + : [H + ] = 0.0667 M Da cui ph = log 0.0667 =1.18
Calcolare la concentrazione dell acido forte HA sapendo che il suo ph è pari a 3.5 Dalla definizione di ph = log [H + ] si ottiene la formula: 10 -ph = [H + ] Quindi si ottien: 10 3.5 = 0.000316 = [H + ] Essendo l acido HA un acido forte 0.000316 M corrisponde alla concentrazione dell acido
Calcolare il ph di una soluzione di NaOH ottenuta mescolando 8.00 g di NaOH in acqua e avente un volume di 800 ml Calcoliamo il peso molecolare di NaOH sommando i pesi atomici: Peso molecolare di NaOH = 22.9898 + 15.999 + 1.008 = 39.9968 g/mol c Le moli di NaOH corrispondono a : moli di NaOH = 8.00 g / 39.99 g/mol = 0.200 Concentrazione della base = 0.200 mol/ 0.800 L = 0.250 M l poh della soluzione è pari a: poh = log 0.250 = 0.602 il ph di tale soluzione è pertanto ph = 14 poh = 14 0.602 = 13.4
A 300 ml di HCl 0.0100 M vengono aggiunti 0.500 g di NaOH. Calcolare il ph prima e dopo l aggiunta di NaOH La concentrazione iniziale dell acido HCl è 0.0100 M che corrisponde anche alla concentrazione dello ione H + per cui ph = log 0.0100 = 2.00 Calcoliamo le moli di NaOH che sono pari a 0.500 g / 40 g/mol = 0.0125 Ricaviamo le moli di HCl conoscendo la sua concentrazione e il suo volume: moli = Molarità x Volume espresso in Litri moli di HCl = 0.0100 x 0.300 L = 0.00300 La reazione tra HCl e NaOH è una reazione acido-base che dà come prodotti di reazione sale e acqua: HCl + NaOH NaCl + H 2 O Dal confronto del numero di moli di HCl e NaOH vediamo che le moli di NaOH sono in numero maggiore e quindi possiamo calcolare le moli di NaOH in eccesso ( ovvero quelle che non vengono neutralizzate dall acido) Moli di NaOH in eccesso = 0.0125 0.00300 = 0.00950 La concentrazione dello ione OH è pari a moli di OH / volume della soluzione: [OH ] = 0.00950 mol / 0.300 L=0.0317 M Da cui poh = log 0.0317 =1.50
Calcolare i grammi di HCl sciolti in 250.0 ml di soluzione per avere un ph = 2.15 Calcoliamo quale deve essere la concentrazione dello ione H + ovvero la concentrazione dell acido conoscendo il ph: 10 -ph = [H + ] 10 2.15 = 0.00708 M = [H + ] Che corrisponde anche alla concentrazione dell acido. Le moli dell acido necessarie a preparare 250.0 ml di tale soluzione sono pari a: moli di HCl = 0.00708 M x 0.250 L= 0.00177 I grammi di HCl necessari sono quindi Grammi di HCl = moli x peso molecolare = 0.00177 mol x 36.465 g/mol =0.0645 g
Detrminare il ph di una soluzione che contiene 15,00 g di Acido Nitrico in250 ml di soluzione In 250 ml di soluzione sono disciolti 15 g di HNO 3 (acido forte) Massa molare di HNO 3 = 63 g/mol N moli di HNO 3 = 15/63= 0,238 mol 250 ml = 0,250L Molalità = n/v = 0,238/0,250 = 0,952 mol/l HNO 3 H + + NO 3 - [H + ] = 0,952 mol/l ph = - log [H + ] ph = 0,02
15 mg di acido perclorico sono disciolti in 500 ml di soluzione. Si determini il ph Acido perclorico (HClO 4 ), acido forte che si dissocia completamente HClO 4 H + + ClO - 4 n = 0,015 / 100,46 = 1,49 x 10-4 mol/l [H + ] = n/v = 1,49 x 10-4 / 0,500 = 2.98 x 10-4 ph = 3,52
Alla temperatura di 25,0 C una soluzione 0,5 M di KOH ha un ph di 13,53. Determina il coefficiente di attività della soluzione di KOH Attività (a)= coefficiente di attività x Concentrazione molare poh = 14 ph = 14 13,53 = 0,4 a(oh - ) = 10 -poh = 10-0,4 = 0,339 M Usando la prima relazione f (coefficiente di attività) = a/c = 0,339/0,5 = 0,678
Ad Un litro di soluzione di acido acetico avente ph = 3 viene aggiunto 1L di soluzione di acido acetico avente ph = 4. Calcola il ph della soluzione risultante sapenso che K a dell acido acetico è = 1,8 x 10-5 Applichiamo la formula per il ph dell acido debole [H + ] = K. C C = [H + ] 2 / K che applicandola per ph = 3 diventa = (10-3 ) 2 / (1,8 x 10-5 ) = 0,055 mol/l Calcolando il numero delle moli di CH 3 COOH = MxV = 0,055 x 1 = 0,055 mol stesso discorso per il ph = 4 e quindi le moli dell altra soluzione sono 0,00055 mol La soluzione finale do 2 L, somma le moli delle soluzioni iniziali quindi = 0,0555mol Quindi la nuova concentrazione è = 0,0555/2 = 0,02778 M E la concetrazione è = K x C = rad ( 1,8 x 10-5 x 0,02778) = 7,0 x 10-4 mol/l ph = -log [H + ] = -log (7,0 x 10-4 ) = 3,15
Quanti grammi di NaOH sono richiesti per preparare 800 ml di una soluzione 0,1 M? Quale ph avrà la soluzione? Quanto vale il ph dopo l aggiunta di 7x10-3 moli di HCl? Determiniamo il numero delle moli di NaOH n = MxV = 0,1 mol/lx 0,8L = 0,08 mol da qui i g = n x MM = 0,08 x 40 = 3,2 g NaOh è una base forte e si dissocia completamente quindi poh = -log [OH] = -log 0,1 = 1 ph = 14-1 = 13 Dopo l aggiunta dell HCl avviene la reazione di neutralizzazione: NaOH + HCl NaCl + H 2 O dove n (NaOH) = 0,08 mol e n(hcl) = 7x10-3 mol i due reagiscono in rapporto di 1:1 e HCl è il reagente limitante Le moli di NaOH che avanzano sono 0,08-0,007 = 0,0073 mol di NaOH in eccesso IL volume finale è 0,8L, trascurando l aumento per l aggiunta di HCl quindi la molarità della soluzione è : M(NaOH) = 0,0073 / 0,8 = 0,09125 mol/l Quindi [OH] = 0,09125 mol/l e poh = -log 0,09125 = 1,04 ph = 14-1,04 = 12,96