Tampone e pH: quesito di chimica generale?

Question

Ad una soluzione contenente 0.7 moli di acido acetico vengono aggiunte 0.35 moli di acetato di sodio. Calcolare il pH prima e dopo l'aggiunta del sale, sapendo che la Ka = 1.8 x 10^-5 e che il volume è pari ad un litro.

La prima parte del questito (prima dell'aggiunta del sale) non presenta problemi. La seconda si: mi spiegate come risolvereste questo problema e perchè? Grazie.

Answer 1

Risposta preferita

la prima parte è facile come dici te:

0,7 moli \ 1 litro = 0,7 M

Calcolo pH di un acido debole:

[H+] = radice di (Ka x Ca) = radice di (1,8 x 10^-5 x 0,7) = 3,55 x 10^-3

pH = 2,45

La seconda parte è anche questa piuttosto semplice perché non fai altro che formare, con l'aggiunta del sale coniugato, una soluzione tampone dove:

Ca = 0,7 M come prima

Cs = concentrazione dell'acetato di sodio = 0,35 moli \ 1 litro = 0,35 M

Adesso nn devi far altro che utilizzare la formula per calcolarti il pH di una soluzione tampone di questo tipo ovvero:

[H+] = Ka x (Ca\Cs) = 1,8 x 10^-5 x (0,7\0,35) = 3,6 x 10^-5

pH = 4,44

Riguardo al perché si svolge così beh, ti posso scrivere questo. Considerando la reazione di dissociazione parziale dell'acido debole:

CH3COOH + H2O <---> CH3COO- + H3O+

Te sai definire la Ka come:

Ka = [CH3COO-] [H3O+] \ [CH3COOH]

Questa formula andandola a sviluppare, ti darà esattamente la formula che ho usato io per calcolarsi il pH. Guarda:

[H3O+] = Ka x ([CH3COOH] \ [CH3COO-])

E da questa puoi anche notare che più alta è la concentrazione del sale che aggiungi alla tua soluzione, più il pH della stessa soluzione risulta essere sempre leggermente più alto.

Spero sia tutto chiaro! Fammi sapere! :)

Ciao!

Fonte/i: Studio all'università di Chimica a Pisa