pH esercizi

Equilibrio di dissociazione dell'acido solforico

H(aq) ← -2inizio 10 M 0 0-2 -2M 10 Mequilibrio 0 10+ -2All’equilibrio si ha [H⁺] = 10 M.E di conseguenza: − 14K₁*10− −= = = 12w[ OH^-] 1*10+ − 2[ H⁺] 1*10- -12Quindi la [OH^-] = 10 M.

5.Calcola la concentrazione degli ioni ossidrile [OH^-] di una soluzione acquosa con-SO .tenente in 500 mL 0,49 g di H₂SO₄La massa molecolare dell’acido solforico H₂SO₄ è MM = 98,08 u.m.a.2 4Dalla seguente proporzione si ricava:0,49 g : 500 mL = x g : 1000 mL0, 49 g * 1000 mL g= =x 0,98500 mL litroLa molarità dell’acido sarà data da g0,98 litro −= = = 2[ H₂SO₄] 0,01 M 10 M2 4 g98,08 mole2Poiché l’acido solforico è un acido fortissimo, all’equilibrio risulterà praticamente tuttodissociato secondo lo schema seguente. +Bisogna fare attenzione che si tratta di un acido diprotico, cioè che fornisce due ioni H⁺per ogni molecola che si dissocia in soluzione acquosa.→ 4-2(aq)+(aq)2 H₂SO₄+

←-2 M 0 0inizio 10 -2 -2equilibrio 0 2 * 10 M 10 M+ -2All’equilibrio si ha [H⁺] = 2 * 10 M.E di conseguenza: −14K_w = 1*10− −= = = 13w[ OH^-] 5 *10⁺² − 2[ H⁺] 2 *10^-13Quindi la .[OH^-] = 5 * 10 M6.Una soluzione acquosa contiene 0,185 g di Ca(OH)₂ in 250 mL. Calcola la concen-2+trazione degli ioni [H⁺] in essa contenuti.La massa molecolare dell’idrossido di calcio Ca(OH)₂ è MM = 74,09 u.m.a.2Dalla seguente proporzione si ricava:0,185 g : 250 mL = x g : 1000 mL0,185 g * 1000 mL g= =x 0,740250 mL litroLa molarità dell’idrossido sarà data da g0,740 litro −= = = 2[ Ca ( OH )₂ ] 0,01 M 10 M2 g74,09 molePoiché l’idrossido di calcio è una base fortissima, all’equilibrio risulterà praticamentetutta dissociata secondo lo schema seguente.Bisogna fare attenzione che si tratta di una base bivalente, cioè che fornisce due ioni-OH per ogni molecola che si dissocia in soluzione acquosa.→

+2(aq) -(aq)Ca + 2 OHCa(OH) 2(aq) ←-2 M 0 0inizio 10 -2 -2equilibrio 0 10 M 2 * 10 M- -2All’equilibrio si ha [OH ] = 2 * 10 M.E di conseguenza: 3 − 14K 1*10+ −= = = 13w[ H ] 5 *10 M− −1[ OH ] 2 *10+ -13Quindi la .[H ] = 5 * 10 M 4Calcolo del pH di un acido forte o di una base forte1.Calcola il pH di una soluzione contenente in 1 litro 0,365 g di HCl.La massa molecolare dell’acido cloridrico è MM = 36,5 u.m.a.HClLa molarità dell’acido sarà data da g0,365 litro −= = = 2[ HCl] 0,01 M 10 Mg36,5 molePoiché l'acido cloridrico è un acido completamente dissociato, la sua concentrazione+], da cui:corrisponde a quella degli ioni [H+ -2 + -2[H ] =10 quindi pH = - Log [H ] = -Log 10 = 2.Avremo .pH = 22.Calcola il pH di una soluzione acquosa che contiene 0,1825 g di HC1 in 0,5 litri.La massa molecolare dell’acido cloridrico è MM = 36,5 u.m.a.HClIl numero di moli di soluto in un litro di soluzione,

La molarità (M) è definita come il numero di moli di soluto presente in un litro di soluzione. Per calcolare la molarità, si utilizza la formula:

M = (massa del soluto in grammi * 1000 mL) / (massa molare del soluto * volume disponibile in mL)

Nel caso dell'acido cloridrico (HCl), la massa molare è 36,5 g/mol e il volume disponibile è 500 mL. Quindi:

M = (0,1825 g * 1000 mL) / (36,5 g/mol * 500 mL) = 2 M

Poiché l'acido cloridrico è un acido completamente dissociato, la sua concentrazione di ioni H+ corrisponde alla sua molarità. Quindi:

pH = -log [H+] = -log 10 = 2

Calcoliamo ora il pH di una soluzione acquosa che contiene 0,08 g di NaOH in 2 litri di soluzione. La massa molare dell'idrossido di sodio (NaOH) è 40 g/mol. Quindi:

M = (0,08 g * 1000 mL) / (40 g/mol * 2000 mL) = 3 M

Poiché il NaOH è una base fortissima, si assume che sia completamente dissociato. Quindi, alla condizione di equilibrio:

NaOH(aq) → Na+(aq) + OH-(aq)

All'equilibrio, la concentrazione di OH- sarà 10 M. Di conseguenza:

pOH = -log [OH-] = -log 10 = 1

Infine, utilizzando la relazione pH + pOH = 14, possiamo calcolare il pH:

pH = 14 - pOH = 14 - 1 = 13

All'equilibrio si ha [OH^-] = 3,9 * 10^-14 M. E di conseguenza:

K_w = [H⁺] * [OH^-] = 2,56 * 10^-12

Quindi pH = -Log [H⁺]. Avremo pH = 11,59.

Calcola il pH di una soluzione 0,005 M di H₂SO₄.

La massa molecolare dell'acido solforico H₂SO₄ è MM = 98,08 u.m.a.

Poiché l'acido solforico è un acido fortissimo, all'equilibrio risulterà praticamente tutto dissociato secondo lo schema seguente:

H₂SO₄(aq) → 2H⁺(aq) + SO₄^2-(aq)

Bisogna fare attenzione che si tratta di un acido diprotico, cioè che fornisce due ioni H⁺ per ogni molecola che si dissocia in soluzione acquosa.

All'equilibrio si ha [H⁺] = 2 * 5 * 10^-3 M.

Quindi pH = -Log [H⁺] = -Log 10 = 2. Avremo pH = 2.

Calcolo della quantità di acido o di base contenuta in un volume di soluzione a concentrazione

tutta dissociata: → +(aq) -(aq)Na + OHNaOH(aq) ←

All’equilibrio si ha [OH^-] = 10 M.

Ricordando che MM di NaOH è 40 u.m.a. si ha:

= 10 * 200 * 40 = .mg = M * V * MM 8 mg di NaOHsoluto in mL disponibili soluto

3.Calcola i grammi di Ca(OH) contenuti in 400 mL di una soluzione avente pH = 13.2

Dalla definizione di pH si deduce che:

+ -pH -13[H⁺] = 10^-13

Dal prodotto ionico dell’acqua, si ricava:

−14K_w = [ OH^-] * [ H⁺] = 10^-13

10^-13 = [ OH^-] + −13[ H⁺] 10è una base fortissima , all’equilibrio risulterà praticamente

Poiché Ca(OH) bivalente2tutta dissociata: → +(aq) -(aq)Ca + 2 OHCa(OH)₂(aq) ←

All’equilibrio si ha [OH^-] = 10 M. − 110 −= = = 2

Poiché la base è bivalente, si ottiene C [ Ca ( OH ) ] M 5 *10 M2 2è 74,09 u.m.a. si ha:

Ricordando che MM di Ca(OH)₂ 2M * MM * V − 25 *10 *

74,09 * 400soluto in mL disponibili= = = 1, 482 gg soluto 1000 mL 1000Saranno presenti 1,482 grammi di Ca(OH) .24.

Calcola quanti g di H S0 devono essere contenuti in 250 mL di soluzione perché il2 4risulti pH = 2.

Dalla definizione di pH si deduce che:+ -pH -2[H ] = 10 = 10Poiché H SO è un acido fortissimo , all’equilibrio risulterà praticamente tuttobivalente2 4dissociato: → 4-2(aq)+(aq)2 HSO + SOH2 4 (aq) ←inizio C = ? 0 0-2 M C = ?equilibrio 0 2* C = 10+ -2All’equilibrio si ha [H ] = 10 M. − 210 −= = = 3Poiché l’acido è bivalente, si ottiene C [ H SO ] M 5 *10 M2 4 2SO è 98,08 u.m.a. si ha:Ricordando che MM di H 2 4M * MM * V − 35 *10 * 98,08 * 250soluto in mL disponibili= = = 0,123 gg