esercizio tampone e volumi

Calcolare il volume di una soluzione di acido ipocloroso 0,36 M che è necessario aggiungere a 50 ml di una soluzione di ipoclorito di potassio 0,46 M per portare il pH a 8,23 (KB = 3,4 • 10-7).

Non so se procedo bene:

Tampone: HClO/ClO^-

pH= 8.23

pOH= 5.77

OH^-=1.70*10^-6

1.70*10^-6=3.4*10^-7(moli base/moli acido)

Moli base/moli acido= 5.0

Imposto:

5.0= 0.023-0.36Va/0.36Va

Va= 0.0106 L

L'ho visto risolto su questo forum ma non ho capito molto il procedimento, grazie

Poiché il testo fornisce la Kb, scriviamo l'equilibrio della coppia coniugata a cui si riferisce:

ClO- + H2O <--> HClO + OH-

Conosciamo:

Kb = 3,4·10^-7

pH finale = 8,23

Cb(iniziale) = 0,46 mol/L

Vb = 0,050 L

Ca(iniziale) = 0,36 mol/L

Va = x L

Calcoliamo la concentrazione di OH- finale:

pOH = 14,00 - 8,23 = 5,77

[OH-] = 10^-5,77 = 1,70·10^-6 mol/L

Impostiamo l'equazione:

Kb = [HClO][OH-]/[ClO-]

[HClO]/[ClO-] = Kb/[OH-] = 3,4·10^-7/1,70·10^-6 = 0,200

[HClO] = (0,36 mol/L · x L)/(0,050 + x)

[ClO-] = 0,46 mol/L · 0,050 L /(0,050 + x)

[HClO]/[ClO-] = na/nb = (0,36 mol/L · x L)/(0,050 + x)/0,46 mol/L · 0,050 L /(0,050 + x) = 0,36x/0,46·0,050 = 0,200

x = Va = 0,0128 L = 12,8 mL

ho capito, come ho proceduto io non è corretto? Calcolo prima il rapporto tra le moli di base / moli acido con la sequente equazione: 1.70*10^-6=3.40*10^-7( moli base /moli acido) poi imposto: x= 0.46*0.050 L-0.36Va/0.36-Va Perchè il mio procedimento è sbagliato? Forse perchè in questa si considera la reazione tra un acido debole ed un sale? Mentre il mio procedimento andava bene se consideravo acido debole e base forte? Grazie

Nel procedimento che ho usato io si considera l'equilibrio tra la base debole ClO- e il suo acido coniugato HClO:

ClO- + H2O <==> HClO + OH-

0,46·0,050.../........0,36x....0

-1,70·10^-6.../.....+1,70·10^-6...+1.70·10^-6

0,023-1,70·10^-6.../...0,36x+1,70·10^-6...1,70·10^-6

3,4·10^-7 = (0,36x+1,70·10^-6)1,70·10^-6/(0,023-1,70·10^-6)

Trascurando 1,70·10^-6 come termine additivo e sottrattivo si ottiene:

3,4·10^-7 = (0,36x)1,70·10^-6/0,023

x = Va = 0,0128 L = 12,8 mL

Il tuo procedimento è sbagliato perché è la risoluzione al seguente esercizio:

Calcolare il volume di HCl 0,36 M che è necessario aggiungere a 50 mL di una soluzione di ipoclorito di potassio 0,46 M per portare il pH a 8,23. (Kb = 3,4·0-7)

ClO- + H+ --> HClO

0,46·0,050...0,36x...0

-0,36x...-0,36x...+0,36x

0,023-0,36x...0...0,36x

ClO- + H2O <==> HClO + OH-

0,023-0,36x.../......0,36x....0

-1,70·10^-6.../.....+1,70·10^-6...+1.70·10^-6

0,023-0,36x-1,70·10^-6.../...0,36x+1,70·10^-6...1,70·10^-6

Trascurando 1,70·10^-6 come termine additivo e sottrattivo si ottiene:

3,4·10^-7 = (0,36x)1,70·10^-6/(0,023-0,36x)

x = Va = 0,0107 L = 10,7 mL

in pratica, il mio procedimento è corretto quando si tratta di un acido forte e sale? Oppure base forte ed un sale? Mentre nel caso di un acido debole ed un sale o base debole ed un sale si usa l'altro? Grazie

Sì.

Io però al posto di sale preferisco usare le espressioni:

a) acido forte e base debole;

b) base forte e acido debole;

c) acido debole e base debole coniugata;

d) base debole e acido debole coniugato.

Attenzione però che nei casi a) e b), affinché si formi una soluzione tampone, l'acido forte o la base forte deve essere in difetto rispetto alla specie debole; in questi casi avremo che il pH da raggiungere è compreso nell'intervallo pKa ± 1.

Se il pH da raggiungere è uguale al pKa le moli di acido forte o di base forte sono la metà rispetto a quelle delle rispettive specie deboli.

Se l'acido forte o la base forte sono in quantità stechiometrica con la specie debole si forma una soluzione formata dal solo acido debole o base debole.

Se il pH da raggiungere è al di fuori dell'intervallo indicato avremo una soluzione formata da acido forte e acido debole o base forte e base debole.

grazie