curva di titolazione tra amminobenzene-HBr con NaOH

Buon pomeriggio a lei,

le volevo sapere, se lo svolgimento del problema è corretto, anche se penso che non sia corretto.

Corpo dell'esercizio:

Considerare la titolazione di un acido debole Ha con NaOH.

A quale frazione di Ve pH = pKa - 1?

A quale frazione di Ve pH = pKa + 1 ?

Utilizzare questi 2 punti, più Vb = 0; 1/2 Ve; Ve; 1,2 Ve, per tracciare la curva di titolazione per la reazione di 100 ml di bromuro di anilinio 0,100 M ("amminobenzene-HBr) con NaOH 0,100 M.

Veq = 100 ml x 0.1 M /0.1 M = 0.1 litri

1)Vb =0 => calcolo acido debole

C6H5NH3Br + H2O <=> C6H5NH2Br- + H3O+

Ka = [C6H5NH2Br-] [H3O+] / [C6H5NH3Br] = x2 /ca 

[H3O+] = radice quadrata Ka x ca = 2.63 x 10^-3 x 0.1 M = radice quadrata 2.63 x 10^-4 = 1.62 x 10^-3 

pH = - log 1.62 x 10^-3 = 2.79

2) 1/2 Ve => tampone acido

 

1/2 Ve = 0.1 / 1/2 = 0.05 litri

moli amminobenzene-HBr = 0.1 M x 0.05 = 5 x 10^-3 moli

moli idrossido di sodio = 0.1 M x 0.05 = 5 x 10^-3 moli

Volume totale = 0.1 + 0.05 = 0.15 litri

Cb = 5 x 10^-3/0.15= 0.033 M

Cs = 5 x 10^-3/0.15= 0.033 M 

[H30+] = Ka x cb/cs = 2.63 x10^-5 x 0.033/0.033 = 2.63 x 10^-5

pH = - log 2.63 x 10^-5= 4.58

3)Ve => idrolisi basica 

moli amminobenzene-Hbr = 0.1 M x 0.05 litri = 5 x 10^-3 moli

moli idrossido di sodio = 0.1 M x 0.05 litri = 5 x 10^-3 moli

Volume totale= Ve + 1/2 Ve = 0.1 + 0.05 = 0.15 litri

[Cs] = 5 x 10^-3 / 0.15 = 0.03 M

[OH-] radice quadrata Kw/Ka x Cs = radice quadrata 10^-14/2.63 x 10^-5 x 0.03= radice quadrata 1.14 x 10^11 = 3.38 x 10^-6 

pOH = -log 3.38 x 10^-6 = 5.47

pH = 14 - 5.47 = 8.53 

4) 1,2 Ve => eccesso OH-

moli amminobenzene-Hbr = 0.1 M x 100 ml = 0.01 moli

Moli idrossido di sodio = 0.1 M x 0.06 litri = 6 x 10^-3 

Volume = 1,2 x Ve = 1,2 x 0.05 = 0.06 litri 

moli in eccesso = 0.01 - 6 x 10^-3 = 4 x 10^-3 moli

Volume totale = 0,1 + 0,06 = 0,16 litri

[OH-] = moli in eccesso / volume totale = 4 x 10^-3 / 0.16 = 0,025

pOH = - log 0,025 = 1,60

pH = 14 - 1,60 = 12,40

Ho provato a risolverlo, ma non penso che sia corretto.

Grazie per la sua disponibilità.

Vb = 0

OK

Vb quando pH = pKa - 1

pH = 4,58 - 1 = 3,58

Prova tu a calcolare a quale frazione di Ve corrisponde.

Vb = 1/2 V2

OK

Vb quando pH = pKa + 1

pH = 4,58 + 1 = 5,58

Prova tu a calcolare a quale frazione di Ve corrisponde.

Vb = Ve

Sbagliato.

Il volume di NaOH al punto equivalente è 0,100 L.

BH+ + OH- --> B + H2O

V totale = 0,100 + 0,100 = 0,200 L

M B = 0,0100 mol / 0,200 L = 0,0500 mol/L

pH al punto equivalente = 8,64

Vb = 1,2 Ve

Sbagliato

Vb = 1,2 · 0,100 L = 0,120 L

V totale = 0,220 L

[OH-] = 0,100 mol/L · 0,020 L / 0,220 L = 9,09·10^-3 mol/L

pOH = 2,04

pH = 11,96

Quello che non capisco, come faccio dal pH ha ricavare la frazione di Ve. Ho solamente il valore del pH.

Nel primo caso:

pH = 4.58 - 1 = 3.58

3.58 = 358/100

Però il mio passaggio non ha senso ..... non dà dove devo partire ...

Come sempre devi partire dalle reazioni che avvengono:

BH+ + OH- --> B + H2O

0,0100...x.........0....../

-x.........-x........+x...../

0,0100-x...0.......x....../

BH+ + H2O <--> B + H3O+

All'equilibrio abbiamo:

[BH+] = (0,0100-x)/V totale

= x/V totale

[H3O+] = 10^-3,58 = 2,63·10^-4 mol/L

Ka = 2,63·10^-5 = 2,63·10^-4 · x / 0,0100-x

Risolvendo:

x = n B = n OH- = 9,09·10^-4 mol

V OH- = 9,09·10^-4 mol / 0,100 mol/L = 9,09·10^-3 L

Vb = x · Ve

9,09·10^-3 L = x · 0,100 L

x = frazione Ve = 0,0909

Vb = 0,0909 Ve

Prova tu a pH = 5,58