Esercizi sull'equilibrio acido-base
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SISTEMA: 2 basi forti in acqua.<br />
ESERCIZIO: 40 ml di idrossido di magnesio 0.1 M (Mg(OH) 2) e 70 ml di idruro di potassio 0.2 M<br />
(KH) sono mescolati insieme. Calcolare il pH.<br />
Il volume finale della soluzione è 40 + 70 = 110 ml<br />
Si calcolano le concentrazioni molari delle due basi nella soluzione finale di 110 ml<br />
[Mg(OH) 2] = (0.1 M • 0.040 l) / 0.110 l = 0.0364 M<br />
[KH] = (0.2 M • 0.070 l) / 0.110 l = 0.127 M<br />
Mg(OH) 2 e KH sono due basi forti e di conseguenza non reagiscono tra di loro. Tuttavia reagiscono<br />
entrambi con acqua dando reazioni separate e quantitative:<br />
Mg(OH) 2 Mg ++ + 2OH -<br />
C M iniziali: 0.0364 0 1 • 10 -7<br />
C M finali: 0 0.0364 0.0364 • 2 = 0.0728<br />
KH + H 2O K + + H 2 + OH -<br />
C M iniziali: 0.127 - 0 0 0.0728<br />
C M finali: 0 - 0.127 0.127 0.0728+0.127=0.200<br />
Entrambi le reazioni producono ioni OH - . Nella prima reazione le moli finali di OH - sono il doppio<br />
di quelle iniziali di Mg(OH) 2 a causa della stechiometria di reazione (per una mole di Mg(OH) 2 che<br />
reagisce vengono prodotte due moli di OH - ). Nella seconda reazione la concentrazione iniziale di<br />
OH - è presa uguale a 0.0728 M perché si considera che sia già avvenuta la reazione di Mg(OH) 2<br />
con H 2O che appunto ha prodotto 0.0728 M di ioni OH - . Nella seconda reazione un’ulteriore<br />
concentrazione di OH - uguale a 0.127 M è prodotta da KH. La concentrazione finale di OH - è<br />
quindi uguale alla somma di queste due concentrazioni (0.0728 + 0.127 = 0.200 M).<br />
pOH = -log [OH - ] = -log (0.200) = 0.70<br />
pH = 14 – 0.70 = 13.30<br />
RISULTATO: pH = 13.30<br />
NOTA: Chiaramente sia Mg(OH) 2 che KH hanno già prodotto le due reazioni scritte sopra nelle<br />
due soluzioni originarie di, rispettivamente, 40 e 70 ml. Per semplicità abbiamo invece considerato<br />
che le due reazioni avvenissero solo dopo il mescolamento delle due soluzioni.<br />
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