8 Esercizi su pH relativi ad acidi forti, basi forti, acidi deboli, basi deboli, soluzioni di acidi e basi o dall’idrolisi di un sale.
Formule per il Calcolo del pH
Indice Articolo
- Esercizi Pratici su pH
- Calcolo del pH di una soluzione di HNO3 0.10 M
- Calcolo del pH di una soluzione di HCl 12.0 M
- Calcolo del pH di una soluzione di NaOH 0.10 M
- Introduzione
- Dati del problema
- Calcoli
- Equilibrio chimico
- Calcolo delle concentrazioni finali
- Calcolo del pH
- Risultato
- Calcolare il pH di una soluzione di confronto tra HF e NaF
- Calcolo del pH di una soluzione di NaF
– pH = – log [H+]
– pOH = – log [OH-]
– pH + pOH = 14
Per le soluzioni tampone costituite da un acido debole e dalla sua base coniugata, si applica l’equazione di Henderson-Hasselbalch:
– pH = pKa + log [base coniugata] / [acido debole]
Per le soluzioni tampone composte da una base debole e dal suo acido coniugato, si utilizza l’equazione di Henderson-Hasselbalch:
– pOH = pKb + log [acido coniugato] / [base debole]
Esercizi Pratici su pH
1.
Calcolo del pH di una soluzione di HNO3 0.10 M
L’acido nitrico è un acido forte che si dissocia completamente: HNO3 → H+ + NO3-.
La concentrazione di ione H+ è quindi 0.10 M.
Calcolando il pH: pH = – log 0.10 = 1.0
2.
Calcolo del pH di una soluzione di HCl 12.0 M
L’acido cloridrico è un acido forte che si dissocia completamente: HCl → H+ + Cl-.
La concentrazione di ione H+ è 12.0 M.
Calcolando il pH: pH = – log 12.0 = -1.08
3.
Calcolo del pH di una soluzione di NaOH 0.10 M
L’idrossido di sodio è una base forte che si dissocia completamente: NaOH → Na+ + OH-.
La concentrazione di ione OH- è 0.10 M.
Calcolando il pOH: pOH = – log 0.10 = 1.0
Quindi, pH = 14 – 1.0 = 13.0
Questi esercizi forniscono una panoramica pratica su come calcolare il pH di diverse soluzioni acide e basiche, essenziale per comprendere i concetti di chimica generale e la scala di pH.# Calcolo del pH di una soluzione ottenuta mescolando HCl e NaOH
Introduzione
Quando mischiamo acidi e basi, possiamo calcolare il pH della soluzione risultante tenendo conto delle concentrazioni iniziali e delle reazioni chimiche in corso. Dati del problema
– 250 mL di HCl 0.10 M– 300 mL di NaOH 0.12 M
Calcoli
Calcoliamo le moli di HCl e NaOH:– Moli di HCl = 0.25 L * 0.10 mol/L = 0.025 mol
– Moli di NaOH = 0.3 L * 0.12 mol/L = 0.036 mol
Equilibrio chimico
Quando HCl si dissocia, produce H⁺ e Cl⁻:HCl ⇄ H⁺ + Cl⁻
Quando NaOH si dissocia, produce Na⁺ e OH⁻:
NaOH ⇄ Na⁺ + OH⁻
Dopo la reazione tra HCl e NaOH, i prodotti saranno NaCl e H₂O:
HCl + NaOH → NaCl + H₂O
Calcolo delle concentrazioni finali
Considerando le moli iniziali e la diluizione:– Moli finali di HCl = 0.025 mol
– Moli finali di NaOH = 0.036 mol
– Moli finali di NaCl e H₂O = min(0.025 mol, 0.036 mol)
– Moli finali di H⁺ e OH⁻ = |0.025 mol – 0.036 mol|
Calcolo del pH
Calcoliamo il pH della soluzione risultante:pH = – log [H⁺]
Risultato
Il pH della soluzione ottenuta mescolando 250 mL di HCl 0.10 M con 300 mL di NaOH 0.12 M sarà determinato dalla concentrazione di H⁺ risultante dalla reazione tra i due.Calcolo del pH in soluzioni di acidi e basi Calcolare il pH di una soluzione di confronto tra HF e NaF
Nel calcolare il pH di una soluzione ottenuta mescolando 250mL di HF 0.10 M con 300mL di NaF 0.12 M, è fondamentale applicare l’equazione di Henderson-Hasselbalch relativa alle soluzioni tampone.
Essendo NaF un elettrolita forte, si dissocia in Na⁺ e F⁻, dunque la concentrazione di F⁻ è 0.12 M. Invece, le moli di HF vengono calcolate come 0.250L x 0.10 mol/L = 0.025, mentre le moli di F⁻ sono 0.300L x 0.12 mol/L = 0.036. Il volume totale risulta 0.250 + 0.300 = 0.550 L, da cui si determinano le concentrazioni di HF e F⁻ (rispettivamente 0.045 e 0.065 M).
Applicando l’equazione di Henderson-Hasselbalch si ottiene un pH di 4.7.
Calcolo del pH di una soluzione di NaF
Per calcolare il pH di una soluzione di NaF 0.12 M, con Kₐ=7.2 x 10⁻⁴, si considera che NaF si dissocia in Na⁺ e F⁻. La concentrazione di F⁻ è quindi 1.0 M. Il ione fluoruro si idrolizza secondo l’equilibrio: F⁻ + H₂O ⇄ HF + OH⁻.
La costante di idrolisi basica K_b si calcola come K_w/Kₐ, dove K_w è il prodotto ionico dell’acqua. Applicando l’espressione di K_b = [HF][OH⁻]/[F⁻], e risolvendo con un’IC chart, si determina [OH⁻] = 3.7 x 10⁻⁶. Pertanto, il pOH è 5.4 e il pH corrispondente è 8.6.
In conclusione, il calcolo del pH in soluzioni di acidi e basi richiede l’applicazione di formule e costanti specifiche per determinare con precisione l’acidità o la basicità delle soluzioni considerate.
