Equilibrio chimico in soluzione: esempi di esercizi svolti
Gli esercizi tipici assegnati sugli equilibri acido-base riguardano il calcolo del pH di una soluzione di un acido debole o di una base debole, il pH di un sale a idrolisi acida o basica, e quello di una soluzione tampone.
1) Calcolo del pH di una soluzione di HCN 1.00 M
Per risolvere l’esercizio, si può utilizzare l’equazione di Henderson-Hasselbalch. La reazione di equilibrio che avviene in soluzione è HCN + H2O ⇌ CN- + H3O+. Calcolando la costante di equilibrio e applicando i giusti passaggi si ottiene un pH di 4.7.
2) Calcolo del pH di una soluzione acquosa 0.45 M di NH3 e il grado di dissociazione della base
Per risolvere questo esercizio è necessario costruire una I.C.E. chart e calcolare il pH e il grado di dissociazione della base, ottenendo un pH di 11.5 e un grado di dissociazione di 0.0064.
3) Calcolo del pH di una soluzione acquosa 0.660 M di KCN e il grado di idrolisi del sale
Per lo KCN, che è un sale completamente dissociato, si può calcolare il pH e il grado di idrolisi del sale, ottenendo un pH di 11.6 e un grado di idrolisi di 0.0062.
4) Calcolo del pH di una soluzione acquosa 0.870 M del sale sodico di un acido debole monoprotico
Per risolvere l’esercizio, si calcola il pOH della soluzione, ottenendo un pH di 11.6.
5) Calcolo del pH di una soluzione acquosa del sale di potassio di un acido debole monoprotico
Per ottenere la Kª dell’acido debole e il pH, si applica l’equazione di Henderson-Hasselbalch, ottenendo un pH di 11.2.
6) Calcolo della concentrazione della base in soluzione
Per ottenere la concentrazione della base in soluzione, si calcola il pOH della soluzione, ottenendo una [BOH] = 0.128 M.
7) Calcolo del pH di una soluzione di NH3 e NH4Cl
Essendo una soluzione tampone, si può risolvere il problema applicando l’equazione di Henderson-Hasselbalch, ottenendo un pH di 9.45.
8) Calcolo del rapporto tra le concentrazioni di CH3COOK e CH3COOH
Per ottenere il rapporto tra le concentrazioni, si applica l’equazione di Handerson-Hasselbalch, ottenendo un rapporto di [CH3COO-]/[CH3COOH] = 5.8.
In queste esercitazioni, è importante ricordare la costante di equilibrio e come usarla per risolvere problemi di equilibrio chimico in soluzione.