Esercizi sul PH prof Suranna

Esercizi sul calcolo del pH:

1. V_H2O = 2ℓ

• 1° NH₃(g) V = 20 ℓ
• 2° HCl(g) V = 10 ℓ

Calcola il pH dopo la seconda aggiunta sapendo che l'assorbimento di gas non causa variazioni di volume.

• NH₃ = base debole.
• HCl = acido forte.

NH₃(g) → 20ℓ / 22,414 ℓ/mol = 0,8923 mol

[NH₃] = 0,8923 mol / 2ℓ = 0,446 mol/ℓ

NH₃ + H₂O ⇌ NH₄⁺ + OH^-

K_b = [NH₄⁺] [OH^-] / [NH₃] = x² / 0,446 - x = 1,8·10^-5

C_b = 0,446

K_b = x² / 0,446 = 1,8·10^-5

[OH^-] = 2,8·10^-3

pOH = -log₁₀ 2,8·10^-3 = 2,55

pH = 14 - pOH = 14 - 2,55 = 11,45

2^a aggiunta:

HCl ⟶ H⁺ + Cl⁻

• ione spettatore

H⁺ + NH₃ ⟶ NH₄⁺

Abbiamo una base debole (NH₃) e il suo acido coniugato (NH₄⁺)

Tampone basico

[OH^-] = K_b

• pOH = −log₁₀ K_b = 4,745

pH = 14 − pOH = 9,255

c) 2^a aggiunta di NaOH

n NaOH = 0,0015 mol

n CH₃COOH = 0,0015 mol

CH₃COOH + OH^- → CH₃COO^- + H₂O

i 0,0015 0,0015 - -

0 0,0015 0,0015

Completa dissociazione in cui vi è solo la base coniugata di un acido debole

CH₃COO^- + H₂O ↔ CH₃COOH + H⁺

0,06 - x x x

K_c = ^K_w/_Ka = ^10-14/_1,8·10^-5 = 5,56·10^-9

K_c = ^x2/_{0,06 - x}

x = |OH^-| = √^{5,56·10-9·0,06} = 5,7·10^-6

pH = 14 - pOH = 8,76

pOH = -log₁₀|OH^-| = 5,24

b)

V_HA = 100 ml

n_HA = 0,002 l mol/e

V_NaOH = 42 ml

n_NaOH = 0,1 mol/e · 0,0042 l = 0,0042 mol

HA + OH^- → H₂O + A^-

i) 0,002 0,0042 -

- 0,002 0,002 0,002 0,002

IDROLISI BASICA.

k_c = ^K_w/_Ka

^10-14/_{1,6 · 10^-5} = 6,25 · 10^-10

H₂O + A^- = HA + OH^-

i) 0,00296 - x - x

eq) 0,00296 - x x x

k_c = ^x2/0,00296 = x

[OH^-] = ^0,00296

x = √k_c · 0,00296

POH = -log[OH^-] = 5,37

PH < 7. IDROLISI ACIDA

c) Se n_HA = 0,0042 mol e V_NaOH = 45 ml

V_HA = 100 ml n_NaOH = 0,05 · 0,9 l = 0,0045 mol

HA + OH^- → H₂O + A^-

i) 0,0042 0,0045 - TAM 0,0003

- 0,0003 0,002

eq) 0,003

[OH^-] = ^{0,0003 mol}/_{0,1145 e} = 0,002

POH = 2,68

PH = 11,32

d) Se n_HA = 0,0042 mol e V_NaOH = 50 ml

V_HA = 100 ml n_NaOH = 0,0050 · 0,9 l = 0,005 mol

HA + OH^- → H₂O + A^-

i) 0,0042 0,0050

- 0,008 0,008 0,0082

[OH^-] = ^{0,0088 mol}/0,150 e_{+ 0,053 mol}

POH = 2,17

PH = 14 - POH = 11,83

TAMPONE BASICO

(il PH VARIA SOLO IN FUNZIONE ALLA CONCENTRAZIONE OH^-).