Grado di dissociazione e ione in comune: esercizi svolti

Elettroliti deboli e grado di dissociazione: esercizi risolti

Il grado di dissociazione α si utilizza per gli elettroliti deboli ed è definito come il rapporto fra le moli dissociate n_d rispetto a quelle iniziali n_o. Secondo il Principio di Le Chatelier, un sistema all’equilibrio reagisce a sollecitazioni esterne mediante uno spostamento dell’equilibrio che si oppone alla sollecitazione.

Il grado di dissociazione di un elettrolita diminuisce a seguito dell’aggiunta di un elettrolita forte che contiene uno ione in comune. La parziale dissociazione di un elettrolita debole diminuisce se in soluzione è presente un catione o un anione comune a quello presente nell’elettrolita, fenomeno noto come effetto dello ione in comune. Generalmente gli esempi che vengono riportati sono relativi ad equilibri eterogenei ovvero agli equilibri di solubilità. Tale effetto viene risentito oltre che da sali poco solubili anche da acidi e da basi deboli.

La diminuzione del grado di dissociazione α fa spostare l’equilibrio a sinistra, e quindi una diminuzione di n_d porta a una diminuzione di α. Spesso in luogo del grado di dissociazione si usa il grado di dissociazione percentuale che è dato da % α = (n_d/n_o)·100.

Nel caso di acidi o di basi deboli, l’aggiunta di uno ione in comune provoca la diminuzione della ionizzazione dell’acido o della base. L’aggiunta di un acido forte a una soluzione fa spostare l’equilibrio a sinistra in accordo con il principio di Le Chatelier con conseguente diminuzione del grado di dissociazione.

Analogamente, un’aggiunta di una base forte a una soluzione di una base debole provoca una diminuzione del grado di dissociazione.

Esercizi svolti

Calcolare il grado di dissociazione dell’acido acetico:

1) in una soluzione 0.20 M ( K_a = 1.8 · 10^-5)

All’equilibrio: [CH_3COOH] = 0.20-x e [CH_3COO^-] = [H_3O^+]= x

Sostituendo tali valori nell’espressione della costante di equilibrio si ha: 1.8 ∙ 10^-5 = (x)(x)/ 0.40-x

Da cui x = 0.0019

Il grado di dissociazione α è dato da: α = 0.0019/ 0.20 = 0.0095

Il grado di dissociazione percentuale è dato da: % α = 0.0095 ·100 = 0.95

2) in una soluzione ottenuta mescolando 50.0 mL di acido acetico 0.40 M con  50.0 mL di HCl 0.20 M

Iniziamo a calcolare le moli di acido acetico e di acido cloridrico:

moli di acido acetico = 0.0500 L ∙ 0.40 M = 0.020

moli di HCl = 0.0500 L ∙ 0.20 M = 0.010

Il volume totale della soluzione  è di 50.0 + 50.0 = 100.0 mL

La concentrazione iniziale di acido acetico vale [CH_3COOH] = 0.020/ 0.100 L = 0.20 M

La concentrazione dello ione H_3O^+ dovuta alla dissociazione di HCl è data da: [H_3O^+]= 0.010 / 0.100 L = 0.100 M

Sostituendo tali valori nell’espressione della costante di equilibrio si ha: 1.8 ∙ 10^-5 = (x)(0.100+x)/ 0.20-x

Da cui x = 3.6 ∙ 10^-5

Il grado di dissociazione α è dato da: α = 3.6 ∙ 10^-5/ 0.20 = 0.00018

Il grado di dissociazione percentuale è dato da: % α = 0.00018 · 100 = 0.018

In conclusione, il grado di dissociazione dell’acido acetico subisce una notevole diminuzione in accordo con quanto discusso.

Sullo stesso argomento

Perborato di Sodio: Proprietà e Applicazioni

riscrivi questo contenuto , non rimuovere link esterni , non rimuovere le immagini allegate nel contenuto , rispetta i sottotitoli H3 originali ,...

Scienziato celebra una carriera di successi accademici con importanti scoperte sulle proprietà della materia

John Dalton, nato a Eaglesfield nel 1766 da una modesta famiglia quacchera, è annoverato tra i padri della chimica moderna insieme a Lavoisier e...

Leggi anche

Perborato di Sodio: Proprietà e Applicazioni

riscrivi questo contenuto , non rimuovere link esterni , non rimuovere le immagini allegate nel contenuto , rispetta i sottotitoli H3 originali ,...

Amminoglicosidi: Meccanismi d’Azione e Applicazioni Cliniche

riscrivi questo contenuto , non rimuovere link esterni , non rimuovere le immagini allegate nel contenuto , rispetta i sottotitoli H3 originali ,...

Metabolismo Cellulare e Trasporto di Ossigeno: Il Ruolo delle Proteine

Le emoproteine sono metalloenzimi che costituiscono un’ampia classe di molecole biologiche coinvolte in una varietà di importanti reazioni biochimiche, come la conservazione e il...