poliprotici


pH con acidi poliprotici: neutralizzazione, tampone e idrolisi!!!

Prof. Antonella Mazzone

                Corsi di Chimica

                per universitari a Napoli

          " il privilegio di un'ottima preparazione"!

 

                                                                              tel. fisso: 081-019 11 59

                                                                              cellulare: 347-86 180 48

                                                                              fax:  081-579 87 05

                                                                              e-mail: chimicachimica@gmail.com

  


Ecco 3 esercizi abbastanza complessi, a riguardo dei "famigerati" acidi poliprotici, che danno sempre "preoccupazioni"!!...


Gentile prof.ssa, complimenti per il suo utilissimo sito. Potrebbe gentilmente darmi una mano a risolvere esercizi sul calcolo del pH di acidi polifunzionali?

Ho difficoltà con i seguenti due esercizi:


"A ritroso in 2 neutralizzazioni successive di acido triprotico, sapendo il pH della soluzione tampone finale".

Un litro di soluzione 0.120M di acido fosforico viene portata a pH 7.20 con NaOH solido. Calcolare la massa di base forte che è stata aggiunta.

Per l'H3PO4 Ka1=7,25∙10-3, Ka2 = 6,23∙10-8, Ka3= 2,20∙10-13. Risultato: mNaOH=7,18g.

 

Cari studenti, ci avete mai fatto caso che il pH di un tampone acido è vicino all'esponente della Ka? => questo nostro pH 7,2 è dovuto ad un tampone con Ka2.

Vediamo:

prima di tutto neutralizzazione:

_____H3PO4______+_______OH-__-->__H2PO4-__+__H2O

ni 0,120M∙1L=0,12n_________n_________-

_____difetto_____________eccesso#

nf______-________________n-0,12_____0,12n

 

# deve risultare in eccesso OH-, xké in tal modo poi, grazie alla seguente ulteriore neutralizzazione possano poi rimanere i 2 coniugati della Ka2!!!tutto qui, questo è il trucco!

Infatti altra neutralizzazione:

____ H2PO4-____+__OH-__->__HPO42-__+__H2O

ni____0,12_______n-0,12_______-

 

nf_0,12-( n-0,12)____-________n-0,12

 

 

 

finalmente il tampone con Ka2:

________H2PO4-____+__H2O__<=>__HPO42-__+___H3O+

Mi_[0,12-( n-0,12)]/1L____________[n-0,12]/1L

Meq[0,12-( n-0,12)]/1L-x__________[n-0,12]/1L-x___10-7.2 dal pH7,2 dal testo!

 

Ka2 = 6,23∙10-8 = [n-0,12] ∙ 10-7.2 / [0,12-( n-0,12)]

da cui trovi n OH- = 0,1795n∙40(PM NaOH ) 7,18g.

 

 

 

 

 

 

"Neutralizzazione di anione anfotero, 

e successiva idrolisi dell'anione bivalente ottenuto":


500 g di NaOH sono aggiunti a 0.500 L di una soluzione 0.0205M di NaHCO3. Calcolare il pH della soluzione risultante (il volume non cambia).

Per H2CO3 Ka1 = 4.30∙10-7 Ka2 =5.61∙10-11. Risultato pH = 11.714
cordiali saluti e ringraziamenti.

 

Neutralizzazione:

_________HCO3- _________+______OH-___->________CO32-___+__H2O

ni_ 0.0205M∙0,5L=0,01025n______0,0125n

nf_________-____________0,0125-0,01025=0,00225___0,01025n

 

 

equilibrio idrolisi:

______CO32-_____+____H2O__<=>__HCO3- __+____OH-

Mi0,01025n/0,5L=0,0205M___________-____ 0,00225/0,5L=0.0045M

Meq 0,0205M-x_____________________x_________0.0045M+x

 

KCO32- =Kw/Ka2 =1,78∙10-4 ….. da cui x=6,76∙10-4

[OH-]eq=0.0045M+x=5,176∙10-3 M e pH = 11,714.

 

 



Gentile professoressa,

sono una studentessa del primo anno di C.T.F. e non riesco a risolvere questo esercizio:

"A ritroso in 2 neutralizzazioni successive di anione trivalente (da acido triprotico), sapendo il pH della soluzione tampone finale".


Un sale Na3A è mescolato con HCl 0,5 M. Sapendo di avere 50 mL di Na3A 0,1 M (Ka1=10-2 Ka2=10-7 Ka3=10-12) che Volume di HCl si deve aggiungere per ottenere un pH=7,3?


Ho impostato l'esercizio come è stato svolto a lezione ma il risultato è completamente sbagliato. 
La ringrazio in anticipo!

 

L'acido triprotico a cui si riferiscono le 3 Ka, è chiaramente H3A.

Dobbiamo ottenere un pH intorno a 7, che è compatibile con un tampone in Ka2,

quindi ci devono rimanere i due coniugati H2A- HA2- :

Neutralizzazione:

_________A3-______+______H+___-->_____HA2-

ni__0,1M∙0,05L=0,005n___0,5M∙V

_______difetto__________eccesso#

nf_______-____________0,5V-0,005_____ 0,005n

 

 

altra neutralizzazione:

_____HA2-___+______H+____-->__H2A-

ni__0,005n_______0,5V-0,005_____-

___eccesso________difetto

nf 0,005-(0,5V-0,005)__-_____ 0,5V-0,005

____= 0,5V

 

e hai tampone in Ka2:

_______H2A-__+__H2O___<=>__HA2-___+__H3O+

Mi.....0,5V-0,005.............................0,5V ................-

.........Vtot..................................Vtot

Meq........” -x..................................” +x...............x=10-7,3 dal pH 7,3 dal testo!

 

Ka2=10-7 = 0,5V  10-7,3

                0,5V-0,005

 

e trovi V = il volume in L di HCl 0,1M, da aggiungere per ottenere un pH=7,3.


 

 

© Tutti i contenuti di questo mio sito sono stati scritti da me medesima personalmente e sono automaticamente protetti da copyright, conformemente alle leggi vigenti sul diritto d'autore e sulla proprietà intellettuale.
Pertanto è chiaramente fatto divieto di copiare parzialmente o totalmente i miei contenuti, a scopo di lucro, anche perché io stessa ho scritto tali contenuti e li ho messi gratuitamente a disposizione degli studenti, affinché ne possano prendere visione, per farsi un'idea di cosa significhi studiare, e nella fattispecie preparare l'esame di Chimica, con il ragionamento, cioè adoperando il cervello e non già la furbizia.

                                    

Sito web gratis da Beepworld
 
L'autore di questa pagina è responsabile per il contenuto in modo esclusivo!
Per contattarlo utilizza questo form!