Come individuare la specie predominante a determinato pH senza calcolare le concentrazioni
Conoscere la specie chimica predominante a un determinato pH in una soluzione di acido o base debole è possibile senza dover calcolare le concentrazioni di tutte le specie coinvolte. Ciò è reso possibile dall’utilizzo dell’equazione di Henderson-Hasselbalch, che collega direttamente il pH alla costante di dissociazione acida (pKa) di una sostanza. Questo approccio semplifica notevolmente la determinazione della specie predominante in condizioni specifiche.
Calcolo della specie predominante
Per comprendere meglio questo processo, consideriamo un esempio con l’acido benzoico, il cui valore di pKa è di 4.20. Utilizzando l’equazione di Henderson-Hasselbalch:
pH = pKa + log [A-] / [HA]
– Se pH = pKa, allora [A-] = [HA], il che implica un’uguale concentrazione delle due specie.
– Se pH > pKa, la specie predominante sarà la base coniugata [A-] dell’acido debole.
– Se pH Esempio pratico Immaginiamo che il pH sia 5.20 in una soluzione di acido benzoico. Applicando l'equazione di Henderson-Hasselbalch, otteniamo: 5.20 = 4.20 + log [A-] / [HA] Dunque, [A-] = 10[HA], confermando che la specie predominante è il benzoato (A-).
Conclusioni
In conclusione, per un acido debole monoprotico: - Se pH = pKa, le concentrazioni di acido e base coniugata sono uguali. - Per valori di pH > pKa, la base coniugata è la specie predominante.– Per valori di pH
