acidi e basi

[aa]

Salve a tutti,
ho un problema con acidi, basi e pH (sono agli inizi con la chimica):
come posso calcolare il pH di una soluzione di un acido debole con una base
debole, ad esempio:

CH3COOH + NH3 -> NH4(+) + CH3COO(-)

Su un libro di testo c'è scritto che "il pH della soluzione dipende dai
relativi valori di K della base e dell'acido coniugato", ma non indicano (e
non riesco ad immaginarmelo) un procedimento per calcolare il pH.

Grazie a chiunque voglia darmi un aiuto.
UDS



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[Manny]

Post by aa
Salve a tutti,
come posso calcolare il pH di una soluzione di un acido debole con una base
CH3COOH + NH3 -> NH4(+) + CH3COO(-)
Su un libro di testo c'è scritto che "il pH della soluzione dipende dai
relativi valori di K della base e dell'acido coniugato", ma non indicano (e
non riesco ad immaginarmelo) un procedimento per calcolare il pH.

Devi tenere in considerazione tutti i bilanci di carica e di massa:
[NH4]+[H3O]=[CH3COO]+[OH] Bilancio carica
[NH4]+[NH3]=Con. NH3 aggiunta([NH3]sgoc*Vsgoc/Vtot) Bilancio massa
[CH3COO]+[CH3COOH]=Conc. ac. acetico([acido]iniz*Viniz/Vtot) Bilancio
massa
E poi devi considerare gli equiliri di dissociazione:
Kb=[NH4][OH]/[NH3]
Ka=[CH3COO][H3O]/[CH3COOH]
Kw=[H3O][OH]=10^(-14)
In questo modo sostituendo nelle varie equazioni ottieni il valore di pH o
di pOH.
Per comodità non ho inserito le cariche, ma penso si capisca lo stesso

[Manny]

Mi sono scordato che volendo puoi anche semplificare a calcoli a seconda
del punto della titolazione in cui sei.
Tipo dopo una piccola aggiunta di NH3 puoi considerare:
Cnc. NH3 aggiunta=(circa) [NH4]

[aa]

Ti ringrazio per l'aiuto che credo mi sia servito molto. Il problema che
volevo risolvere era questo:

far reagire esattamente 50mL di CH3COOH 0.1M (acido debole) con 50 mL di
C5H5N (base debole) e trovare il pH.
Ka CH3COOH = 1.7E-5
Kb C5H5N = 1.5E-9

Puoi dirmi se l'impostazione che ho trovato per risolvere il problema è
corretta?

le reazioni parziali sono:
CH3COOH + H2O -> CH3COO(-) + H3O(+)
C5H5N + H2O -> C5H5NH(+) + OH(-)

Ho usato le seguenti variabili:
Ca = [CH3COOH] (essendo un acido debole, è poco dissociato)
Cb = [C5H5N] " base " " "

x = [H3O(+)]
y = [OH(-)]
z = [CH3COO(-)]
w = [C5H5NH(+)]

Ho impostato le seguenti equazioni:
1. Ka = z * x / Ca (Dissociazione acida)
2. Kb = w * y / Cb (Dissociazione basica)
3. x + w = y + z (bilancio cariche)
4. x * y = 1E-14 (autoionizzazione H2O)

Risolvendo il sistema di queste quattro equazioni, ho ottenuto:
x = sqr( Ka * Ca / (1+ (Kb * 1E14/Cb ))) = 1.06 E-6 da cui: pH = 5.97


Ti ringrazio per tutto.
UDS

Post by Manny

Post by aa
Salve a tutti,
come posso calcolare il pH di una soluzione di un acido debole con una

base

Post by aa
CH3COOH + NH3 -> NH4(+) + CH3COO(-)
Su un libro di testo c'è scritto che "il pH della soluzione dipende dai
relativi valori di K della base e dell'acido coniugato", ma non

indicano

Post by Manny
(e

Post by aa
non riesco ad immaginarmelo) un procedimento per calcolare il pH.

[NH4]+[H3O]=[CH3COO]+[OH] Bilancio carica
[NH4]+[NH3]=Con. NH3 aggiunta([NH3]sgoc*Vsgoc/Vtot) Bilancio massa
[CH3COO]+[CH3COOH]=Conc. ac. acetico([acido]iniz*Viniz/Vtot)

Bilancio

Post by Manny
massa
Kb=[NH4][OH]/[NH3]
Ka=[CH3COO][H3O]/[CH3COOH]
Kw=[H3O][OH]=10^(-14)
In questo modo sostituendo nelle varie equazioni ottieni il valore di pH o
di pOH.
Per comodità non ho inserito le cariche, ma penso si capisca lo stesso

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[Manny]

Post by aa
Ti ringrazio per l'aiuto che credo mi sia servito molto. Il problema che
far reagire esattamente 50mL di CH3COOH 0.1M (acido debole) con 50 mL di
C5H5N (base debole) e trovare il pH.
Ka CH3COOH = 1.7E-5
Kb C5H5N = 1.5E-9
Puoi dirmi se l'impostazione che ho trovato per risolvere il problema è
corretta?
CH3COOH + H2O -> CH3COO(-) + H3O(+)
C5H5N + H2O -> C5H5NH(+) + OH(-)
Ca = [CH3COOH] (essendo un acido debole, è poco dissociato)
Cb = [C5H5N] " base " "

"

Post by aa
x = [H3O(+)]
y = [OH(-)]
z = [CH3COO(-)]
w = [C5H5NH(+)]
1. Ka = z * x / Ca (Dissociazione acida)
2. Kb = w * y / Cb (Dissociazione basica)
3. x + w = y + z (bilancio cariche)
4. x * y = 1E-14 (autoionizzazione H2O)
x = sqr( Ka * Ca / (1+ (Kb * 1E14/Cb ))) = 1.06 E-6 da cui: pH = 5.97

Non ho confrontato i dati, ma dall'impostazione dovrebbe essere corretto,
cmq alla fine risulta un esercizio sulla dissociazione di una sale di acido
e base debole. Il migliore in questo senso è l'acetato di ammonio, che da un
risultato inatteso.....

[aa]

Mille grazie per l'aiuto.
Proverò a fare i calcoli anche con l'acetato di ammonio...
UDS

Post by Manny
Non ho confrontato i dati, ma dall'impostazione dovrebbe essere corretto,
cmq alla fine risulta un esercizio sulla dissociazione di una sale di acido
e base debole. Il migliore in questo senso è l'acetato di ammonio, che da un
risultato inatteso.....

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