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ARGOMENTO 6: Equilibri in soluzione: equilibri acido/base, idrolisi e tamponi (6 h)
x = 2,47 x 10 -4
pOH = 3,61
pH = 10,4
10. pH crescente:
HNO2 debolmente acido
KNO3 neutro
NaNO2 debolmente basico
NaOH basico
11. pH crescente:
HClO4 fortemente acido
KCl neutro
CH3COONa debolmente basico
NH3 fortemente basico
12. NaCN – basico, perché CN - + H2O = HCN + OH -
MgCl2 – neutro, perché né Mg 2+ né Cl - perturbano l’equilibrio di autoprotolisi dell’acqua
NH4NO3 – acido, perché NH4 + + H2O = NH3 + H3O +
13. Dire quali, fra le seguenti coppie, possono dare una soluzione tampone:
Na2CO3/ NaHCO3 SI, perché sono presenti l’acido debole HCO3 - e la sua base coniugata CO3 2-
CH3COONa/ CH3COOH SI, perché sono presenti l’acido debole CH3COOH e la sua base coniugata
CH3COO -
NH4Cl/ HCl NO, perché c’è l’acido debole NH4 + ma non la sua base coniugata
14. Dire quali, fra le seguenti coppie, possono dare una soluzione tampone:
Na2HPO3/ NaH2PO3 SI, perché sono presenti l’acido debole H2PO3 - e la sua base coniugata HPO3 2-
NaOH/ CH3COOH SI, perché la base induce la formazione di una certa quantità di acetato (base coniugata
dell’acido acetico)
NaOH + CH3COOH = CH3COONa + H2O
NH4Cl/ NH3 SI, perché sono presenti la base debole NH3 ed il suo acido coniugato NH4 +
15. Vtot = (0,1 + 0,750) l = 0,850 l
[HCOOH] = (0,200 mol/l x 0,750 l)/ 0,850 l = 0,1765 M
100 ml di soluzione di HCOONa pesano (100 ml x 1,04 g/ml) = 104 g di cui il 7,5% sono di formiato. Quindi (104 g
/100) x 7,5 = 7,8 g
[HCOO - ] = (7,8 g / 68,02 g/mol)/0,850 l = 0,1349 M
HCOOH + H2O = HCOO - + H3O +
0,1765 –x 0,1349 + x x
Ka = 1,78 ⋅10 -4 = [(0,1349 + x) x]/(0,1765 - x)
da cui vedo che x è trascurabile rispetto alle conc. di acido formico e formiato
Il pH del tampone è dunque:
pH = pKa - log ([HCOOH]/ [HCOO - ] = 3,749 - log 1,3084 = 3,62 (acido!)
16. mol NH3 = [(4,60 ml x 0,892 g/ml) x 30/100]/ 17,03 g/mol = 0,0723 mol
[NH3] = 0,0723 mol /0,500 l = 0,145 M
[NH4Cl] = (5,982 g/53,49 g/mol)/0,500 l = 0,224 M
NH3 + H2O = NH4 + + OH -
Kb = [NH4 + ] x [OH - ]/[NH3] da cui:
[OH - ] = Kb x [NH3] / [NH4 + ]
pOH = pKb –log ([NH3] / [NH4 + ]) = 4,74 –log (0,145/0,224) = 4,93
pH = 9,07 (basico!)
17. 432,4 ml x 0,998 g/ml x 0,080 = 34,523 g acido acetico = 0,575 mol acido
P.M. acido acetico = 60,02 g/mol
[CH3COOH] = 0,575 mol/ 0,4324 l = 1,32 M
[H + ] = √ CaKa = 0,00483
pH = 2,31 prima dell’aggiunta di acetato (3 c.s.)
P.M. Na acetato = 82,04 g/mol
(8.97 g/ 82,04 g/mol)/0,4324 l = 0,253 M in acetato
Per il calcolo del pH del tampone: x = trascurabile
Il pH del tampone è dunque:
pH = pKa - log ([CH3COOH]/ [CH3COO - ] = 4,754 - log 5,22 = 4,04 (3 c.s.)
18. V tot = 100,0 ml
6,80 ml di ammoniaca pesano 6,80 x 0,892 g/ml = 6,066 g
(6,066 g /100) x 30 = 1,819 g di ammoniaca
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