Problema Soluzione tampone

Ciao a tutti, ho problemi con la risoluzione di un esercizio, ho provato ha risolverlo ma sicuramente il mio procedimento è totalmente sbagliato. Non so proprio come risolverlo. L'esercizio è questo:

Calcolare quale volume di una soluzione di acido formico (HCOOH)  0.32M e quale volume di una soluzione di formiato di potassio (HCOOK) 0.55M devono essere prelevati per fare 2 litri di una soluzione tampone 0.2M con pH=4.9.  La costante di dissociazione dell’acido formico è Ka= 1.77×10-4.

Qualcuno potrebbe aiutarmi?

Grazie in anticipo!

La strada che hai intrapreso, oltre ad essere in parte sbagliata, non ti serve a nulla ai fini della risoluzione dell'esercizio.

La parte sbagliata è l'equilibrio in acqua della base debole HCOO- che non è quello che hai scritto, ma:

HCOO- + H2O <--> HCOOH + OH-

In altre parole una soluzione di solo HCOOH ha un pH < 7, mentre una soluzione di solo HCOO- ha un pH > 7.

In una soluzione tampone sono contemporaneamente presenti l'acido debole HCOOH e la sua base coniugata HCOO- nello stesso volume di soluzione in un rapporto che può essere calcolato in base al seguente equilibrio:

HCOOH <--> HCOO- + H+

Ka = [HCOO-][H+]/[HCOOH]

da cui:

Ka/[H+] = [HCOO-]/[HCOOH]

[H+] = 10^-4,9 = 1,26·10^-5 mol/L

1,77·10^-4/1,26·10^-5 = 14,1 = [HCOO-]/[HCOOH]

Inoltre dal testo sai che:

[HCOOH] + [HCOO-] = 0,2 mol/L

Devi perciò risolvere il seguente sistema:

[HCOOH] + [HCOO-] = 0,2 mol/L

[HCOO-]/[HCOOH] = 14,1

In questo modo riesci a calcolare le concentrazioni dell'acido e della base coniugata per avere una soluzione tampone a pH = 4,9

Infine, conoscendo le concentrazioni molari di partenza delle due specie puoi calcolare i volumi che devono essere prelevati.

Con questi suggerimenti prova ora a risolvere l'esercizio.

Grazie mille, mi sei stata molto d’aiuto!