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FORMULARIO
HA
HA + H2O ↔ H3O+ + A-
Ka = [H3O+][A-]
x = [H3O+] = √Ka∙C0
α = moli dissociate / moli iniziali = [A-] / C0
x = [A-] = C0∙α
[HA] = C0 - x = C0 - (C0∙α) = C0(1 - α)
Ka = (C0∙α)(C0∙α) / C0(1 - α)
Ka = C0∙α2
α = √(Ka / C0)
KW = Ki∙Kb
Ki = KW / Kb
pKW = -log10(KW)
-log10(KW) = -log10(Ki∙Ka)
pKW = pKi + pKb = 14
Acido Forte:
Kw = [H3O+] [OH-] = 10-14
pH = -log10 [H3O+]
Acido Debole:
pH = 1/2 [pKa - log10 Co]
↪ avanzato iniziale
Base Forte:
pOH = -log10 [OH-]
Base Debole:
pOH = 1/2 [pKb - log10 Cb]
↪ avanzato iniziale
KW = k1 k2 = [H3O+] [OH-] = 10-24
pKW = pK1 + pK2 = pH + pOH = 24 ↪ -log10 ......
Esempi
- Calcolare il pH di una soluzione ottenuta mescolando 100 mL di NaOH 0,1 m con 50 mL di acido acetico 0,2 m. (pKa = 4,76).
Dati e inc.
- [NaOH] = 0,1 mol/l
- VNaOH = 100 mL = 0,1 L
- [CH3COOH] = 0,2 mol/l
- VCH3COOH = 150 mL = 0,15 L
- pKa = 4,76.
Risolvo
M = n (mol) / V (L)
- nNaOH = 0,1 mol/l * 0,1 L = 0,01 mol
- nCH3COOH = 0,2 mol/l * 0,15 L = 0,03 mol
CH3COOH → CH3COO- + H+ CH3COO- + H2O → CH3COOH + OH-
neccesso = (0,03 - 0,01) mol = 0,02 mol di CH3COOH
pH = pKa − log10 n2 / n1 =
= pKa − log10 (nacido − nbase) / neccesso = 4,76 − log10 (0,03 − 0,01) / 0,02 =
= 4,46 lo pH acido.
Idrolisi acida: sale di base debole con acido forte es NH4Cl → NH3H + H2O
pH = ½ (pKw - log10(sale))
Idrolisi basica: sale di acido debole con base forte es CH3COONa
pH = ½ (14 - pKb - log10(sale))
pOH = 14 - pH
Soluzione Tampone
- pH = pKa + log10 ([B n. acc.] / [B coni. acc.])
- pOH = pKb + log10 ([ac. n. acc.] / [ac. coni. acc.])
pH = 14 - pOH
PRESSIONE COSTANTE → ΔH = Q
Nel caso a variazione consideriamo il sistema fisico
t₁ 0°C solido 0°C liquido 200°C vapore T/K > 700°C
considerare come estremo dell'intervallo le temperature
T/K = T/°C + 273,15
Esercizio
- Intervallo di temperatura
- Csolido, C₁ liquido, C₂ gas
- Δfush e Δvaph (cℓb)
ΔH = ∫t₀t₂ n₁·Cp dt = n∫t₀t₂ Cp dt
ΔH° = ∑i Vᵢ · ΔH°
L'entalpia standard di reazione è la somma delle entalpie standard di formazione moltiplicato per coeffeienti stechiometrici
Positivi prodotti
Negativi reagenti
A -> C
v c
N2
v
W = ?
= ?
Ciclo...
isotermico
Isotermico
W = ∫ v2 / v1
= ∫ va
= - nRT
= - nRT
∫ v2 / v1
T = cost
v V = nRT
v2 / v1
p1v1 = p2v2
1886 di Boyle
W = - 1nRT
= - 5020...
= - 5020...
Applicazione dell'equazione di Kirchhoff
- Stessa pressione
- Formula dei Cp
- Formula dei ΔHf
- Applicazione
Equazione di Kirchhoff
Permette di calcolare la variazione di entalpia conoscendo la variazione di temperatura T2 accompagn la stessa reazione
(Alla stessa pressione p)
Esercizio
- ΔHf° T1
- T1 < T2
- T2
- ΔHf° T2 = ?
ΔHf° T2 = ΔHf° [T2] + ΔCp° · (T2 - T1)
ΔCp = Σi Vi Cp,i = + Cp,i vi + (-Cp,i vi)
prodotti segno positivo
reagenti segno negativo
ENTROPIA
La CP molare del CO2 (298:8550) = 3.7 + 0.008 T
Calcolare DS quando da moli di 8.25 due masse vengano
pressione costante 300 K e 400 K a
Da dati:
T1 = 300 K
T2 = 400 K
Risolvere
DSi enso = DH = n∫CPdT
DS = n∫1400 CP
+ n∫300400 0.008 T dT = n [3 ln (T) - 1400
= 2[3 ln (400) - 3 ln (300)] + 2 |0.008 4.00
= 294
COMPOSIZIONE ALL'EQUILIBRIO DI REAZIONI TRA GAS PERFETTI
aA + bB ⇌ cC + dD
ΔrL° = ΣνiMi°
Q = ( [PA / po] )-b ( [PS / po] )-c ( [PO / po] )+d
LDQ ALL'EQUILIBRIO DIVENTA K
Q = ( [PC / po] )+c ( [PD / po] )+D
A → B
Q = ( [PA / po] )-2 ( [PB / po] ) = po / PA = [PB] / [Po / PA] = PB / PA
La K
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