Calcolo del pH (chimica)

francesco_espo · 07-06-2012, 22:14:20

Originariamente Scritto da Liam & Me Visualizza Messaggio

perche' almeno la concentrazione di [H+] (o OH-) di qualcosa la dobbiamo conoscere.

in effetti...

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Originariamente Scritto da Liam & Me Visualizza Messaggio

Esempio: per titolare un quantitativo incognito di una base in acqua tu usi 170.0 mL di HCl 0.10 M. Questo vuol dire che in soluzione tu avevi 0.017 moli di base.

ci sono

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Originariamente Scritto da Liam & Me Visualizza Messaggio

Se ti va, ti suggerisco di provare a svolgere esercizi dei quali hai gia' la soluzione, cosi' puoi verificare subito se c'e' qualcosa che non va.
In rete ce ne sono parecchi, ad esempio questo.

Se vuoi cominciare da li', ti consiglio ad esempio
Acidi o basi forti: esercizi 4 e 5
Acido o base debole: esercizi 4, 5 e 6
Due acidi (basi): forte + debole: esercizi 1 e 2
Coppia acido/base coniugati: esercizio 2
Acido + base forti: pH esercizi 1 e 2
Acido + base: forte + debole esercizi 1,2 e 3

Ti ho lasciato la mia email, cosi' magari non insozziamo la caffetteria.

Eccezionale questo sito e grazie mille per la disponibilità, mi inizio ad esercitare con queste già da ora, grazie mille ancora!!!

Liam & Me · 07-06-2012, 21:01:45

Originariamente Scritto da francesco_espo Visualizza Messaggio

era in eccesso HCl! ulteriore cosa da sapere di dover osservare sempre: le quantità. Questa è una titolazione di HCl usando ClO- giusto?

No, come titolanti si usano acidi o basi forti , perche' almeno la concentrazione di [H+] (o OH-) di qualcosa la dobbiamo conoscere.
Ovvero, se hai un quantitativo incognito di una base in acqua, devi usare una soluzione a concentrazione nota di un acido forte dato che sai che e' tutto dissociato e la sua concentrazione ti da' direttamente [H+].

Esempio: per titolare un quantitativo incognito di una base in acqua tu usi 170.0 mL di HCl 0.10 M. Questo vuol dire che in soluzione tu avevi 0.017 moli di base.

PERO': per titolazione ci si riferisce alla determinazione del titolo (=concentrazione) di un qualcosa disciolto in un solvente, ad esempio acqua.
Nell'esercizio di sopra non c'era nessuna titolazione, non abbiamo usato burette per la titolazione, era un semplice esercizio.

Per tornare alle tue considerazioni, e' importante quardare sempre alle concentrazioni, ma soprattutto chiedersi sempre cosa succede, a livello chimico, nelle condizioni fissate dall'esercizio.

Se ti va, ti suggerisco di provare a svolgere esercizi dei quali hai gia' la soluzione, cosi' puoi verificare subito se c'e' qualcosa che non va.
In rete ce ne sono parecchi, ad esempio questo.

Se vuoi cominciare da li', ti consiglio ad esempio
Acidi o basi forti: esercizi 4 e 5
Acido o base debole: esercizi 4, 5 e 6
Due acidi (basi): forte + debole: esercizi 1 e 2
Coppia acido/base coniugati: esercizio 2
Acido + base forti: pH esercizi 1 e 2
Acido + base: forte + debole esercizi 1,2 e 3

Ti ho lasciato la mia email, cosi' magari non insozziamo la caffetteria.

francesco_espo · 07-06-2012, 19:17:43

era in eccesso HCl! ulteriore cosa da sapere di dover osservare sempre: le quantità. Questa è una titolazione di HCl usando ClO- giusto?

Liam & Me · 07-06-2012, 12:12:23

Originariamente Scritto da francesco_espo Visualizza Messaggio

Proviamo:

Mg(ClO2) -> Mg^2+ + 2ClO^-

HCl -> H^+ + Cl^-

n(Mg(ClO)2) = 5.08g/127.21g/mol = 0.04 mol

[Mg(ClO)2] = 0.04mol/0.25L = 0.16 M

Il numero di moli di ClO^- prodotte dal sale è in rapporto 2:1 quindi ClO- = 0.32 M

ClO^- + HCl -> HClO + Cl^-

Trovo la concentrazione di H+

[H+]=[HA]xKa/[A-] = 4.0x10^-1M x 3.20x10^-8/0.32M = 4x10^-8M

pH=-log[H+]=-log[4x10^-8]=7.4

Secondo me hai usato la formula senza cercare di ragionare un po' su quello che succede dentro il tuo recipiente.

La prima cosa che deve balzare all'occhio e' che questa volta hai piu' HCl (0.40 mol/L) che base debole ClO- (0.32 mol/L) .

Prima di tutto l'acido forte protonera' tutta la base debole che hai secondo la reazione che hai scritto.
ClO- + HCl -> HClO + Cl-

Poi ovviamente, avendone di piu', te le avanza anche, per cui alla fine [HCl]=0.40-0.32= 0.08 mol L-1 (=[H+] dato che l'HCl in acqua e' tutto dissociato).

Ora si posono fare due assunzioni:

1) Se hai un po' di dimestichezza con queste cose (quella che viene lavorandoci in laboratorio) puoi assumere che il pH sia dovuto solo all'eccesso di acido forte. E' un'ipotesi che ha senso se l'eccesso di acido forte non e' troppo piccolo, va verificata e lo faremo dopo.

pH= -log(-0.08)= 1.1

2) A rigor di logica pero' ci verrebbe da pensare che il pH di una soluzione in cui hai oltre ad un acido forte anche un po' di un acido debole dovrebbe essere piu' basso di quello in cui hai solo l'acido forte (alla stessa concentrazione di prima).

Usiamo allora la solita formula, tutto come al solito

HClO <---> ClO- + H+

assumiamo come al solito che una quantita' X di HClO si dissoci.
Questo formera' X moli di ClO- e X moli di H+.
Pero' nota bene che mentre la quantita' di ClO- e' X, quella di [H+]=(0.08 + X), dato che a questo contribuira' sia l'eccesso di HCl (0.08 mol / L) che la dissociazione dell'acido debole, che contribuira' per una quantita' X.

Quindi:
[HA] = (0.32 - x)
[A-] = x
[H+] = (0.08 + x)
Ka = 3.20*10^-8

Quanto vale il pH ?

EDIT: non stare ad arrabattarti sui calcoli, vale l'opzione 1

E' tutto chiaro comunque?

francesco_espo · 07-06-2012, 11:32:50

Proviamo:

Mg(ClO2) -> Mg^2+ + 2ClO^-

HCl -> H^+ + Cl^-

n(Mg(ClO)2) = 5.08g/127.21g/mol = 0.04 mol

[Mg(ClO)2] = 0.04mol/0.25L = 0.16 M

Il numero di moli di ClO^- prodotte dal sale è in rapporto 2:1 quindi ClO- = 0.32 M

ClO^- + HCl -> HClO + Cl^-

Trovo la concentrazione di H+

[H+]=[HA]xKa/[A-] = 4.0x10^-1M x 3.20x10^-8/0.32M = 4x10^-8M

pH=-log[H+]=-log[4x10^-8]=7.4

Liam & Me · 07-06-2012, 00:32:58

Originariamente Scritto da francesco_espo Visualizza Messaggio

ahahah non ne ho bisogno caro grazie del pensiero!

---------- Post added at 23:51:57 ---------- Previous post was at 18:01:00 ----------

liam se hai un pò di tempo in questi giorni chiedimi qualche esercizio su acidi/basi. Mi sono fatto titolazione, soluz. tampone, idrolisi e poi ovviamente tutti queste reazioni acido/base comuni. Sarà l'esercizio più ostico nel compito per mie conoscenze scarse e apprese velocemente + vastità di concetti

Calcolare il pH che si ottiene aggiungendo 5,08 grammi di Mg(ClO)2 in 250 ml di una soluzione
di acido cloridrico 4.0x10^-1 M.
[PF (Mg(ClO)2) = 127,21 g/mol; Ka (HClO) = 3,20*10^-8]

francesco_espo · 06-06-2012, 23:51:57

Originariamente Scritto da INUMIDISCILO Visualizza Messaggio

stima sia per Liam sia a francesco per l'applicazione.....
adesso pero' diamogli due consigli anche su come andare a ****

ahahah non ne ho bisogno caro grazie del pensiero!

---------- Post added at 23:51:57 ---------- Previous post was at 18:01:00 ----------

liam se hai un pò di tempo in questi giorni chiedimi qualche esercizio su acidi/basi. Mi sono fatto titolazione, soluz. tampone, idrolisi e poi ovviamente tutti queste reazioni acido/base comuni. Sarà l'esercizio più ostico nel compito per mie conoscenze scarse e apprese velocemente + vastità di concetti

KURTANGLE · 06-06-2012, 17:55:05

stima sia per Liam sia a francesco per l'applicazione.....
adesso pero' diamogli due consigli anche su come andare a ****

francesco_espo · 06-06-2012, 16:40:17

Liam & Me · 06-06-2012, 16:32:15

Ottimo! Quindi il risultato sara'... (fai felice un povero vecchio)

---------- Post added at 15:32:15 ---------- Previous post was at 15:29:59 ----------

Grande!

francesco_espo · 06-06-2012, 16:29:55

---------- Post added at 16:29:55 ---------- Previous post was at 16:24:58 ----------

Kb= Kw/Ka =10^-14/3.20x10^-8 = 3.1 x 10^-7

x = [OH-] = x * x / 0.320 - x = 3.1 * 10^-7

x^2 = 0.320 x 3.1x10^-7 = 9.9x10^-8

x= radice di 9.9x10^-8 = 3.1x10^-4[OH-]

faccio la verifica:

3.1x10^-4/0.320 x 100% = 0.09 % di deviazione dall'originale, quindi valida.

Trovo pOH= -log[OH-] = -log[3.1x10^-4] = 3.5
pH = 14 - 3.5 = 10.5

Liam & Me · 06-06-2012, 16:19:05

Originariamente Scritto da francesco_espo Visualizza Messaggio

quando elevo qualcosa dopo non mi fa "scendere" a scrivere giù dall'elevazione, c'è un bottone specifico? Insomma mi mette una piccola parentesi chiusa vicino al -8 ma io dovrei chiuderci tutto il denominatore. Sto provando tutti i tasti

Prova prima a dividere per 3.2, poi il risultato lo dividi per 10^-8

francesco_espo · 06-06-2012, 16:13:35

quando elevo qualcosa dopo non mi fa "scendere" a scrivere giù dall'elevazione, c'è un bottone specifico? Insomma mi mette una piccola parentesi chiusa vicino al -8 ma io dovrei chiuderci tutto il denominatore. Sto provando tutti i tasti

Liam & Me · 06-06-2012, 16:06:30

Originariamente Scritto da francesco_espo Visualizza Messaggio

http://desmond.imageshack.us/Himg440...pg&res=landing

---------- Post added at 15:52:58 ---------- Previous post was at 15:52:27 ----------

Answer è ovviamente 10^-14

Forse si e' svelato l'arcano.
Il denominatore lo devi mettere tra parentesi, altrimenti lui ti divide per 3.2, poi moltiplica (invece di dividere di nuovo) per 10^-8.

Prova cosi' e vediamo.

francesco_espo · 06-06-2012, 15:52:58

http://desmond.imageshack.us/Himg440...pg&res=landing

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Answer è ovviamente 10^-14