Calcolo del pH per le soluzioni di acidi e basi forti
Le soluzioni di acidi e basi forti sono caratterizzate dalla completa dissociazione delle loro specie chimiche in soluzione, anche se presenti in quantità minori rispetto alle acidi e basi deboli. Il calcolo del pH di queste soluzioni è abbastanza semplice. Per gli acidi forti, come l’acido nitrico (HNO3) con una concentrazione di 0.100 M, il pH può essere calcolato utilizzando la formula pH = -log [H+], che nel caso specifico diventa pH = – log 0.100 = 1.00. Per le basi forti, come il Ba(OH)2 con una concentrazione di 0.0500 M, la concentrazione degli ioni OH- è pari a 0.100 M, e quindi il pH risulta essere 13.0 dopo la dissociazione.
Esercizi di calcolo del pH
1) Calcolo del pH di una soluzione 0.100 M di HNO3
Poiché HNO3 è un acido forte e si dissocia completamente, la concentrazione degli ioni H+ è pari a 0.100 M, da cui pH = 1.00.
2) Calcolo del pH e pOH di una soluzione ottenuta mescolando 4.0 g di NaOH in un volume di soluzione pari a 1.0 L
Calcolando le moli di NaOH e la concentrazione iniziale, si può determinare che il pOH è 1.0 e, essendo pH + pOH = 14, si ottiene un pH di 13.
3) Calcolo del pH di una soluzione ottenuta mescolando 50.0 mL di HCl 0.120 M e 25.0 mL di una soluzione 0.100 M di HNO3
Calcolando le moli totali degli ioni H+ e il volume totale della soluzione, si ottiene un pH pari a 0.946.
4) Calcolo del pH di una soluzione di HClO4 ottenuta mescolando 100 mL di HClO4 0.100 M con 900 mL di acqua pura
Essendo la concentrazione di H+ pari a 0.0100 M, si calcola un pH di 2.00.
5) Calcolo del pH di una soluzione 0.0500 M di Ba(OH)2
Dopo la dissociazione, la concentrazione degli ioni OH- è pari a 0.100 M, da cui si ottiene un pH di 13.0.
6) Calcolo del pH di una soluzione ottenuta mescolando 100 mL di HCl 0.100 M e 200 mL di NaOH 0.0100 M
Calcolando le moli degli ioni H+ e OH-, e considerando il volume totale della soluzione, si calcola un pH di 1.57.