Come calcolare il pH di una soluzione ottenuta dalla miscelazione di due acidi forti o di un acido e una base? In questo articolo, ti guideremo nel processo di calcolo del pH per diverse situazioni comuni in chimica.
Soluzioni di due acidi forti
Indice Articolo
Quando due soluzioni sono costituite da acidi forti, il calcolo del pH segue uno specifico schema. Inizialmente, è necessario determinare le moli di ioni H+ presenti in entrambe le soluzioni, successivamente si calcolano le moli totali di H+, si considera il volume totale e si determina la concentrazione molare di H+.
Esempio di calcolo del pH
Immagina di mescolare 100 mL di HCl 0.120 M con 200 mL di HNO3 0.100 M. Calcolando le moli di H+ di entrambe le soluzioni, otterrai che la concentrazione di H+ è pari a 0.107 M, e quindi il pH risultante sarà 0.972.
Soluzione di un acido forte e una base forte
Nel caso di una soluzione ottenuta mescolando un acido forte e una base forte, si calcolano le moli di H+ dell’acido e le moli di OH- della base. Dopo aver determinato le moli in eccesso, si calcola la concentrazione totale e si ricava il pH o il pOH.
Esempio di calcolo del pH
Supponiamo di mescolare 100 mL di HCl 0.120 M con 200 mL di NaOH 0.100 M. Dopo i calcoli, si arriva a una concentrazione di [OH-] pari a 0.0267 M, il che porta a un pH di 12.4.
Calcolo dei volumi
A volte è richiesto di determinare i volumi necessari per ottenere una soluzione con un pH desiderato.
Esempio di calcolo dei volumi
Se desideri preparare 1 L di una soluzione con pH 10, devi calcolare i volumi da mischiare di due soluzioni con pH noto per raggiungere il risultato desiderato.
Con un’adeguata comprensione dei calcoli del pH, è possibile manipolare le concentrazioni delle soluzioni per ottenere il pH desiderato. Questo processo è essenziale per molti ambiti della chimica, come l’analisi di laboratorio e la preparazione di soluzioni per reazioni chimiche. Se hai dubbi o hai bisogno di ulteriori informazioni, non esitare a contattare un esperto in chimica.Calcolo delle quantità di acido cloridrico e idrossido di sodio necessarie per ottenere una soluzione con un pH desiderato
La miscelazione di acido cloridrico (HCl) e idrossido di sodio (NaOH) può essere utilizzata per creare una soluzione con un pH specifico. Supponiamo di avere un volume V1 di HCl con pH = 2.00 e un volume V2 di NaOH con pH = 12.0 che, mescolati insieme in una quantità totale di 1 litro, devono creare una soluzione con pH = 10.0.
Calcoli per determinare le quantità necessarie
Indicando con V1 il volume di HCl e con V2 quello di NaOH, possiamo definire la seguente relazione: V1 + V2 = 1 L. Pertanto, se assumiamo che V1 = x, allora V2 sarà uguale a 1 – x.
Inizialmente, calcoliamo la concentrazione di ioni idrossido (OH-) nella soluzione di NaOH con pH = 12.0. Poiché pOH = 2.0, possiamo ottenere che [OH-] = 10^-2 M.
Successivamente, calcoliamo la concentrazione di ioni idrossido desiderata per raggiungere un pH di 10.0. Poiché pOH = 14 – pH, abbiamo pOH = 4.0, che corrisponde a [OH-] = 10^-4 M.
Utilizzando la relazione molecolare, possiamo scrivere 10^-4 M = moli OH- – moli H+ / V, dove V = 1 L. Quindi, 10^-4 M = moli OH- – moli H+.
Risolvendo le equazioni, otteniamo che x = 0.495 L e y = 1 – x = 0.505 L, che sono rispettivamente i volumi di HCl e NaOH necessari.
Verifica dei calcoli e quantità finali
Calcolando le moli di OH- e H+ nelle soluzioni di HCl e NaOH, otteniamo rispettivamente 0.00505 e 0.00495. In conclusione, le moli di OH- in eccesso sono pari a 10^-4.
