![pH di una soluzione di carbonato di sodio-chimicamo](https://chimica.today/wp-content/uploads/2020/04/pH-di-una-soluzione-di-carbonato-di-sodio-chimicamo-e1616519829473.jpg)
Nell’antico Egitto si estraeva il carbonato di sodio da un minerale noto come natron trovato nei fondali asciutti dei laghi che è una combinazione di carbonato di sodio e bicarbonato di sodio. Gli egizi usavano il carbonato di sodio per la sua igroscopicità nella mummificazione
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dei cadaveri. La tecnica era così efficace che alcuni corpi mummificati da oltre 3.000 anni sono ancora in buone condizioni.
Il carbonato di sodio è un sale solubile in acqua derivante dall’acido carbonico che, derivando da un acido debole e da una base forte, dà idrolisi basica.
Il carbonato di sodio in acqua idrolizza secondo gli equilibri:
CO32- + H2O ⇌ HCO3– + OH– (1)
HCO3– + H2O ⇌ H2CO3 + OH– (2)
Costanti di equilibrio
Le costanti acide dell’acido carbonico sono rispettivamente Ka1 = 4.45 · 10-7; Ka2 = 4.84· 10-11
La costante di idrolisi relativa all’equilibrio (1) è data da:
Kb2 = Kw/Ka2 = 10-14/4.84· 10-11 = 2.07 · 10-4
L’espressione della Kb2 è data da:
Kb2= [HCO3–][OH– ]/[ CO32-]
La costante di idrolisi relativa all’equilibrio (2) è data da:
Kb1 = Kw/Ka1 = 10-14/4.45 · 10-7= 2.25 · 10-8
L’espressione della Kb1 è data da:
Kb1= [H2CO3][OH– ]/[ HCO3–]
Poiché il valore della Kb2 è molto maggiore rispetto a quello della Kb1 si può considerare che l’equilibrio (1) sia molto spostato a destra e sia quello prevalente
Determinazione del pH di una soluzione di carbonato di sodio
Calcolare il pH di una soluzione 0.150 M di carbonato di sodio
Costruiamo una I.C.E. chart
CO32- | H2O | ⇌ | HCO3– | OH– | |
Stato iniziale | 0.150 | // | // | ||
Variazione | -x | +x | +x | ||
All’equilibrio | 0.150+x | x | x |
Sostituendo questi valori nell’espressione della Kb2 si ha:
Kb2 = 2.07 · 10-4 = (x)(x)/ 0.150-x
Trascurando la x sottrattiva al denominatore:
2.07 · 10-4 = (x)(x)/ 0.150
Da cui x = [OH–] = √2.07 · 10-4 ·0.150 = 5.57 · 10-3 M
Ovvero pOH = – log 5.57 · 10-3 = 2.25
pH = 14 – 2.25 = 11.8