Esercizi sull'equilibrio acido-base

SISTEMA: acido debole e sua base coniugata.
ESERCIZIO: 4 g di acido fluoridrico (HF) e 3 g di fluoruro di potassio (KF) sono sciolti in 500 ml
di acqua. Calcolare il pH (K a = 3.5 • 10 -4 ).
Si calcola il peso molecolare di HF: 19 g/mol
Si calcola il peso formula di KF: 58.1 g/mol
Si calcolano quindi le concentrazioni molari
[HF] = 0.421 M [KF] = 0.103 M
HF è un acido debole con K a = 3.5 • 10 -4 . KF è un sale contenente ioni K + e ioni F - . F - è la base
coniugata di HF e quindi la soluzione contiene un acido debole (HF) e la sua base coniugata (F - ), si
tratta cioè di una soluzione tampone. In tale soluzione l’acido debole e la sua base coniugata non
reagiscono tra loro (lo studente può provare a scrivere tale reazione per constatare che i prodotti
sono identici ai reagenti). Un’altra proprietà di una soluzione di questo tipo è che le concentrazioni
molari di acido e base coniugata non variano in maniera apprezzabile e quindi le loro
concentrazioni all’equilibrio (o finali) corrispondono a quelle iniziali. L’equilibrio è governato dalla
costante di dissociazione acida di HF (K a):
K a =
[F - ]
[HF]
[H 3O + ]
In questa equazione [H 3O + ] costituisce l’unica incognita e quindi viene definita x. La risoluzione di
questa semplice equazione conduce a x = 1.43 • 10 -3 .
pH = -log [ H 3O + ] = -log (1.43 • 10 -3 ) = 2.84
RISULTATO: pH = 2.84
3.5 • 10 -4 =
0.103 • x
0.421
10