esercizio pH tampone

A 100 mL di acido acetico 0.500 M vengono aggiunti 50 mL di una soluzione di acetato di potassio 0.600 M. Calcolare il pH della soluzione sapendo che Ka per l’acido acetico vale 1.81.10-5M.

Moli CH3COOH= 0.100 L * 0.500 M= 0.0500 moli

Moli CH3COOK= 0.050 L * 0.600 M= 0.0300 moli

Volume totale= 0.150 L

CH3COOH= 0.0200 moli

CH3COO^-= 0.0300 moli

pH= 4.74+ log(0.200/0.200)=

pH= 4.74

Grazie

No, è sbagliato.

Scrivi la ice chart.

CH3COOH + OH^- ---> CH3COO^- 0.0500 0 0.0300 -x +x +x 0.0500-x +x 0.0300+x Moli CH3COOH= 0.0500 moli Moli CH3COO^-= 0.0300 moli Molarità CH3COOH= 0.0500 mol/0.150L= 0.333 mol/L Molarità CH3COO^-= 0.0300 mol/0.150L= 0.200 mol/L pH= 4.74+log(0.200/0.333)= 4.52 Corretto? Avevo considerato la reazione tra acido-base ed avevo sbagliato

La risoluzione è corretta; la ice chart no, dove ci sta scritto che si aggiunge una base forte all'acido debole???

CH3COOH + H2O <--> CH3COO- + H3O+

0,0500........../...............0,0300.......0

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

0,0500-x......./................0,0300+x....x

ok grazie ho capito

Ti propongo di svolgere il seguente esercizio:

Si hanno a disposizione i seguenti soluti:

Soluzioni acquose

CH3COOH 1,0 M

H3PO4 1,0 M

NH3 1,0 M

Solidi

NH4Cl MM = 53,492 g/mol

KH2PO4 MM = 136,09 g/mol

CH3COONa MM = 82,035 g/mol

Na2CO3 MM = 105,99 g/mol

NaHCO3 MM = 84,007 g/mol

Na3PO4·12H2O MM = 380,12 g/mol

Na2HPO4·2H2O MM = 177,96 g/mol

Sono note le seguenti costanti di dissociazione:

CH3COOH Ka = 1,8·10^-5

H2CO3 Ka1 = 4,5·10^-7; Ka2 = 4,7·10^-11

H3PO4 Ka1 = 6,9·10^-3; Ka2 = 6,2·10^-8; Ka3 = 4,8·10^-13

NH3 Kb = 1,8·10^-5

a) Scegliere la coppia acido-base più adatta per preparare una soluzione tampone a pH 8,0.

b) Sapendo che la specie acida deve avere una concentrazione di 0,40 mol/L, calcolare la sua massa per preparare 250 mL di soluzione tampone al pH indicato.

c) Calcolare la concentrazione della corrispondente specie basica e la sua massa per preparare 250 mL di soluzione tampone al pH indicato.

grazie per l'esercizio proposto, provo a risolverlo, ma la prof non ci ha spiegato (non fa parte del programma) le dissociazioni di acidi poliprotici, trattiamo solo acidi monoprotici, ci proverò ma non posso tener conto degli acidi poliprotici, provando a risolvere l'esercizio A, non capisco perchè nei solidi vi sono le masse molari e non le molarità

Per risolvere l'esercizio non è necessario che tu conosca gli acidi poliprotici, devi solo sapere cosa è una coppia acido-base.

Per i solidi è molto più semplice pesare una massa che non preparare una soluzione a molarità nota per poi prelevarne un volume.

quindi devo considerare la massa molare come molarità? Come coppie considero: CH3COOH e CH3COONa H3PO4 e KH2PO4 NH3 e NH4Cl Na2CO3 e CH3COOH CH3COOH e NaHCO3 H3PO4 e Na3PO4 * 12H2O H3PO4 e Na2HPO4*2H2O

Ma no, la massa molare è la massa molare!!!

io ho proceduto così, faccio l'esempio del primo caso:

CH3COOH e CH3COONa= 1.00 M e 82,035 g/mol.

pH= 4.74+log(82.035g/mol/1.00M)=6.65

Se è corretto proseguo cosìì per tutti, anche se per gli acidi poliprotici non so quale delle cì3 costanti di dissociazione usare

Assolutamente no.

Da questa tua risposta deduco che non hai compreso fino in fondo cos'è una soluzione tampone, quindi gli esercizi che finora hai fatto sono frutto di un procedimento meccanico... e non va bene.

sto rifacendo tutti i problemi riguardanti il capitolo delle soluzioni tampone

Devi prima riguardare la teoria su un buon libro di testo.

ok, ripasserò la teoria e poi procedo con questo tipo di esercizi; la prof non ci assegna degli esercizi così articolati, quindi è difficile capire per me. Comunque vorrei capire gentilmente, di solito la coppia migliore è quella il cui valore di pH è più vicino a quello assegnato dal testo giusto? Ma non capisco come si inserisce la massa molare nel contesto usando Henderson Hasselback

Capisco Claudia che ti trovi in difficoltà ma è GRAVE confondere una concentrazione espressa come molarità che è quello che ti serve per la HH (si possono anche usare le moli volendo) e una massa molare. Sono proprio anche diverse le unità di misura.

Urge quindi partire dalle basi, dallo studio e fare tabula rasa per ricostruire i concetti.

Capisco che molti docenti non vogliano investire del loro tempo per aiutarvi perché all'università hanno troppi studenti, poco tempo, poca voglia, ecc ma se ti serve trova qualcuno/a che ti faccia da tutor, anche in università.

Non ho capito cosa intendi con la tua domanda...

ho capito la differenza tra molarità e massa molare, avendo anche unità di misura diverse sono 2 concetti opposti; non capivo perchè mi fossero state date le masse molari e non le concentrazioni, questo intendevo.... La molarità è data da moli di soluto / volume di soluzione. La Massa Molare è pari al peso molecolare è si misura in g/mol. Ma non capisco perchè mi viene data la massa molare, non mi è mai capitato un esercizio così....

La massa molare ti serve per risolvere il punto b).

Comincia intanto a scegliere quale è la coppia acido-base migliore per preparare il tampone a pH 8,0.

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Il peso molecolare è espresso in u.

La massa molare è espressa in g/mol.

Ti consiglio la lettura di questa discussione:

https://www.myttex.net/forum/Thread-uma-e-grammi-mol

ora ho capito, pensavo servisse per risolvere il punto A, per preparare la soluzione tampone la miglior coppia acido/base è NH3 e NH4Cl, perchè il pH essendo basico, sarebbe meglio optare per una coppia base debole-acido coniugato; non so se il ragionamento sia corretto. Ho letto anche l'allegato che mi è stato mandato, ringrazio per la disponibilità

No.

allora come bisogna fare? Non capisco....

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ragionandoci su, la miglior coppia acido base si ottiene valutando la pKa, quella più vicina al valore del pH indica la miglior coppia; in questo caso io (non conoscendo la dissociazione di acidi poliprotici e quindi l'uso delle 2 costanti), valuto la coppia CH3COOH/CH3COO^- e NH3/NH4^+, va bene come ragionamento? A me risulta che quella più vicina al valore di pH voluto, sia sempre NH3 e NH4^+

claudia ha scritto:

ora ho capito, pensavo servisse per risolvere il punto A, per preparare la soluzione tampone la miglior coppia acido/base è NH3 e NH4Cl, perchè il pH essendo basico, sarebbe meglio optare per una coppia base debole-acido coniugato; non so se il ragionamento sia corretto.

Ho letto anche l'allegato che mi è stato mandato, ringrazio per la disponibilità

Ok, visto che non conosci gli acidi poliprotici la coppia acido-base che hai scelto può andare, però ti cambio il pH del tampone da preparare: non più 8,0, ma 9,0.

Infatti una coppia acido-base può formare tamponi in un intervallo di

pH = pKa ± 1

pH = -log (10^-14/1,8·10^-5) ± 1

pH = 9,3 ± 1 = 8,3 ÷ 10,3

Quindi il pH 9,0 è compreso nell'intervallo.

Per preparare un tampone a pH 8,0 si doveva utilizzare la coppia H2PO4(-)/HPO4(2-):

pH = pKa2 ± 1

pH = -log (6,2·10^-8) ± 1

pH = 7,2 ± 1 = 6,2 ÷ 8,2

Quindi il pH 8,0 è compreso nell'intervallo.

Ora puoi procedere con i punti b) e c).

Il punto c) è così modificato:

c) Calcolare la concentrazione della corrispondente specie basica e il volume di soluzione a concentrazione nota da prelevare per preparare 250 mL di soluzione tampone al pH indicato (9,0).

b) ho provato ad impostarlo così ma non sono sicura che vada bene, NH3= 1.0M NH4Cl= 0.40M Volume totale= 250 mL Volume NH3= 0.125 L Volume NH4Cl= 0.125 L Moli NH3= 0.125 moli Moli NH4Cl= 0.05 moli Massa NH4Cl= 0.05 mol*53.492 g/mol= 2.68 g Corretto? Non so se il calcolo dei volumi va fatto così, ho considerato il volume totale pari a 250 mL

b) ho provato ad impostarlo così ma non sono sicura che vada bene,

Moli NH4^+= 0.40 mol/L*0.250L= 0.100 moli

Massa NH4Cl=5.35 g

E' sbagliato, ma non capisco cosa vuole sapere, praticamente se già ho la concentrazione acida, vuole soltanto sapere la massa giusto?

Certo, chiedo la massa di NH4Cl da pesare per preparare 250 mL di tampone.

È corretto!!!

c) 9.0=9.25+log(x/0.40M)

log(x)=-0.65

Concentrazione base= 0.22 mol/L

Moli NH3= 0.055 moli

Massa NH3= 0.94 grammi

Per il calcolo del volume non riesco ad impostarlo, non posso usare la formula della diluizione perchè non si tratta di diluizione, potreste aiutarmi? Grazie, mi sto sforzando ma non mi riesce l'impostazione

Ti perdi in un bicchier d'acqua!!!

M = n/V perciò V = n/M

V = 0,0556 mol/1 mol/L = 0,0556 L = 55,6 mL

Per un chimico la teoria è importante, gli esercizi di applicazione della teoria pure, ma i calcoli per preparare soluzioni in laboratorio sono i più importanti di tutti!!! Senza saper fare questi calcoli non si va avanti in laboratorio.

La ringrazio, scusate ancora il disturbo, ho segnato tutto sul quaderno

Come ti ho scritto più volte, segnati anche che la pKa di NH4+ è 9,26, non 9,25.

ok grazie