Esercizio calcolo pH soluzione H2A debole con Ba(OH)2
Myttex Forum ha chiuso definitivamente. Non è più possibile inviare messaggi, ma il contenuto è ancora consultabile in questo archivio.
ClOroDeuterIO
2021-05-30 17:59
Buonasera, sto avendo problemi con questo esercizio di cui vi scrivo il testo e allego uno screen:
Un operatore prepara due soluzioni, la prima contenente idrossido di bario 0,150 M, la seconda un acido diprotico H2A (Ka1 = 1,0 x 10-6 M; Ka2 = 1,0 x 10-11 M) 0,30 M. Calcolare il pH di queste due soluzioni e di quella ottenuta mescolando 550 mL delle due soluzioni di partenza. Che colore assume un indicatore avente Kind = 1 x 10-8 M blu nella forma protonata e giallo nella forma deprotonata?
Non ho problemi con i primi due punti e l'ultimo dell'esercizio, cioè il calcolo del pH per le singole soluzioni ed il colore, il problema è il calcolo di pH della soluzione risultante dall'unione delle due. Sono anni che non svolgo problemi di generale e questo caso particolare mi crea confusione.
Ho scritto l'equilibrio con le relative moli all'inizio e all'equilibrio:
H2A + Ba(OH)2 -> 2H2O+ BaA
Iniz: 0,165 mol; 0,0825 mol; 0 , 0
Eq: (0,165 - 0,0825) mol; 0; /; 0,0825 mol
Ipotizzando che la base sia il reagente limitante, in soluzione resta acido che non ha reagito più il sale.
Ho risolto quindi come soluzione tampone: [H^+] = Ka ([H2A] / [A^-])
Tuttavia essendo il rapporto = 1 trovo [H^+] = Ka trovando un risultato sbagliato, il problema da una soluzione di pH = 9.59
Penso che l'errore sia dovuto ai due equivalenti di ioni idrossido rilasciati dalla base. Non so come tenere in considerazione questa cosa. Per favore mi servirebbe uno svolgimento completo in modo da capire le dinamiche di questa tipologia di reagenti negli esercizi. Grazie in anticipo.
LuiCap
2021-05-30 20:01
L'anione derivante dall'acido diprotico non è A-, ma A2-, quindi non può essere una soluzione tampone H2A/A2-, in quanto questa non è una coppia acido-base coniugata.
Ba(OH)2 --> Ba2+ + 2 OH-
[OH-] = 0,150 mol/l · 2 = 0,300 mol/L
n OH- = n H2A = 0,300 mol/L · 0,550 L = 0,165 mol
H2A + OH- --> HA- + H2O
0,165...0,165.....0......../
-0,165..-0,165...+0,165../
0............0........0,165..../
[HA-] = 0,165 mol / 1,100 L = 0,150 mol/L
OPPURE
n Ba(OH)2 = 0,150 mol/L · 0,550 = 0,0825 mol
n H2A = 0,300 mol/L · 0,550 L = 0,165 mol
2 H2A + Ba(OH)2 --> Ba(HA)2 + 2 H2O
0,165......0,0825..........0................/
-0,165....-0,0825 ...+0,0825........./
0............0................0,0825........./
Ba(HA)2 --> Ba2+ + 2 HA-
n HA- = 0,0825 mol · 2 = 0,165 mol/L
[HA-] = 0,165 mol / 1,100 L = 0,150 mol/L
Lo ione HA- è anfiprotico, cioè si comporta sia da acido che da base. Il pH di questa soluzione è, con buona approssimazione, indipendente dalla sua concentrazione e si calcola nel seguente modo:
Scusi il ritardo nella risposta ma sono in viaggio; questo esercizio è piuttosto particolare evidentemente, resterà diciamo insoluto. Grazie per le risposte.