8 Esercizi p H - Appunti 8 PDF

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esercizi su pH...

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ESERCIZI SVOLTI: EQUILIBRI IONICI IN SOLUZIONE ACQUOSA 1) Calcolare il pH di una soluzione ottenuta per mescolamento di 150 ml di una soluzione di acido ipocloroso 0.3 M e 100 ml di una soluzione di idrossido di sodio 0.2 M. Scrivere la reazione e dire di che soluzione si tratta. SOLUZIONE

Soluzione tampone (HClO + NaClO)

nHClO =

* 150 = 0.045

inizio fine

nNaOH =

HClO + 0.045 0.025

NaOH 0.02 /

NaClO + H2O / / 0.02 /

* 100 = 0.02

Ka = 3 * 10-8 Ka = [H3O+] =

= 3,7 * 10-8

pH = 7,42

2) A 30 ml di una soluzione di NH3 0.1 M si aggiungono 20 ml di HCL 0.1 M. Dire di che soluzione si tratta e calcolare il pH prima e dopo l’aggiunta. SOLUZIONE

inizio fine

NH3 + 0.003 0.001

HCl 0.002 /

NH4Cl / 0.002

soluzione tampone NH3 + H2O 

nNH3 =

* 30 = 0,003 mol

NH4+ + OH-

nHCl =

* 20 = 0,002 mol

pH iniziale: soluzione di base debole [OH-] = pOH = 2,87 pH = 11,13

= 1,34 * 10-3

=

pH finale: soluzione tampone Kb = [OH-] = 1,8 * 10-5 *

=9 * 10-4

pOH = 3,04 pH = 10,96

3) NaF viene aggiunto a una soluzione 0.012 M di HF fino a che il pH è 4. Qual è la concentrazione del sale aggiunto? SOLUZIONE HF + H2O  F- + H3O+ 10-4

Ka = 6.8 * pH = -Log[H3O+] = 4

H3O+ = 10-4

Ka = [F-] = Ka [HF]/[H3O+] [F-] = 4)

= 0.0816 mol/l Una soluzione acquosa di acido fosforico ha pH = 4.2. Calcolare la sua concentrazione molare.

SOLUZIONE H3PO4 + H2O  H2PO4- + H3O+ Soluzione di acido poliprotico debole: considero solo la prima dissociazione acida Ka1 =

7.1 * 10-3 =

Ca =

=5.6*10-7

Calcolare [H3O+], [OH-] e pH delle seguenti soluzioni acquose a 25° C: A. 0.502 g di NaOH in un volume finale di 108.5 ml B. 0.015 moli di HCl in un volume finale di 0.754 litri C. 3.2 g di CH3COONa in un volume finale di 0.872 litri Scrivere le reazioni di dissociazione e dire di che soluzione si tratta.

5)

SOLUZIONE A. NaOH + H2O nNaOH =

= 0.01255 moli

M=

* 1000 = 0.116 mol/l

Na+ + OH-

BASE FORTE

pOH = 0.93 pH = 13.7 B. HCl + H2O M=

H3O+ + OH-

ACIDO FORTE

= 0.0199 mol/l

pH = 1.70 C. CH3COONa +H2O

CH3COO- + Na+

CH3COO- +H2O CH3COOH + OHIDROLISI BASICA (BASE DEBOLE) n CH3COONa = M=

[OH-] =

6)

= 0,039

= 0,045 mol/l

=

= 5.15 * 10-6

Calcolare il pH di una soluzione di 60 ml di acido ipocloroso 0.3 M prima e dopo l’aggiunta di: A. 20 ml di idrossido di potassio B. 56.25 ml di idrossido di potassio 0.32 M C. 100 ml di idrossido di potassio 0.32 M Scrivere le reazioni di dissociazione. SOLUZIONE

HClO + H2O  ClO- + H3O+ [H3O+] = pH = 4.02

ACIDO DEBOLE

= 9.48*10-5

=

A. HClO inizio fine nacido =

+

KOH  

0.018 0.0116

0.0064 /

* 60 = 0.018

[H3O+] = Ka

KClO +

nBase =

= 3*10-8

H2O

/ 0.0064

TAMPONE / /

* 20 = 0.0064

= 5.44*10-8

pH = 7.26 B. HClO inizio fine

0.018 /

+

KOH 

KClO +

0.018 /

/ 0.018

ClO- + H2O  HClO + OH-

nACIDO = 0.018 nBASE =

* 56.2 = 0.018

[ClO-] =

* 1000 = 0.155

[OH-] = pOH = 3.64 pH = 10.36

=

= 2.29*10-4

H2O / /

IDROLISI BASICA

C. inizio fine nB =

HClO + KOH  KClO + H2O 0.018 0.032 / / / 0.014 0.018

* 100 = 0.032

[OH-] =

* 1000 = 0.0875

pOH = 1.06 pH = 14 – 1.06 = 12.94 7)

Calcolare il pH di una titolazione di 100 ml di acido formico 0.4 M con idrossido di sodio: A. prima dell’aggiunta di idrossido di sodio B. dopo aver aggiunto 110 ml di idrossido di sodio 0.2 M C. dopo aver aggiunto 200 ml di idrossido di sodio 0.2 M D. dopo aver aggiunto 259 ml di idrossido di sodio 0.2 M Scrivere tutte le reazioni di dissociazione

SOLUZIONE

HCOOH + H2O  HCOO- + H3O+ ACIDO DEBOLE [H3O+] = pH = 2.07

= 8.5*10-3

=

A. HCOOH + NaOH inizio fine

0.04 0.018

0.022 /

→ HCOONa + / 0.022

HCOOH + H2O  HCOO- + H3O+

nA =

* 100 = 0.04

[H3O+] = Ka pH = 3.83

= 1.8*10-4

nB = = 1.47*10-4

* 110 = 0.022

H3O+ / / TAMPONE

B. HCOOH + NaOH inizio fine

0.04 /

0.04 /

→ HCOONa +

H3O+

/ 0.04

/ /

HCOO- + H2O   HCOOH + OH-

nB =

* 200 = 0.04

Cb =

* 1000 = 0.133

[OH-] = pOH = 5.57 pH = 8.43

IDROLISI BASICA

= 2.7*10-6

=

C. HCOOH + NaOH inizio fine

nB = [OH-] =

0.04 /

0.0518 0.0118

→ HCOONa + H3O+ / 0.04

BASE FORTE

/ /

* 259 = 0.0518 * 1000 = 0.033

pOH = 1.48 pH = 14 – 1.48 = 12.52 8) Calcolare il pH della soluzione ottenuta sciogliendo in 400 ml di acqua 30 g di acido acetico (CH3COOH). Scrivere la reazione di dissociazione. CH3COOH + H2O  CH3COO- + H3O+ nCH3COOH =

= 0.5 moli

M=

* 1000 = 1.25 mol/l

[H3O+] = pH = 2.33

= 4.7*10-3

=

9) Calcolare il pH delle seguenti soluzioni acquose, scrivere le reazioni di dissociazione e dire di che soluzione si tratta. A. HCl 0.27 M B. NH4NO3 0.35 M C. Ca(OH)2 0.18 M SOLUZIONE A. HCl + H2O H3O+ + Clacido forte HCl 0.27 M pH = -log 0.27 = 0.57 B. NH4NO3 + H2O NH4+ + NO3NH4+ + H2O  NH3 + H3O+

[H3O+] =

=

idrolisi acida

= 1.4 * 10-5

=

pH = 4.85 C. Ca(OH)2 + H2O

Ca2+ + 2OH-

base forte

pOH = -log(2 * 0.18) = 0.44 pH = 13.56

10) Calcolare il pH di una soluzione formata da 3 grammi di NH4Cl in 800 ml di acqua. Scrivere la reazione di dissociazione. SOLUZIONE NH4Cl + H2O → NH4+ + ClNH4+ + H2O   NH3 + H3O+

acido debole

nNH4Cl = Ca =

= 0.056

=

* 1000 = 0.07 mol/l

[H3O+] = pH = 5.19

= 6.42 * 10-6

=

11) Calcolare il pH di una soluzione formata da 0.8 grammi di acido formico in 800 grammi di acqua (d = 1.16 g/ml). Scrivere le reazioni che avvengono in acqua. SOLUZIONE HCOOH + H2O  HCOO- + H3O+ n=

= 0.0174 mol

d=

V=

[H3O+] = pH = 2.68

12)

=

acido debole

= 690 ml = 2.1* 10-3

=

Calcolare il pH, [H3O+], [OH-] delle seguenti soluzioni: A. 800 ml di acido formico 0.2 M aggiunto a 300 ml di acqua B. 2.18 grammi di carbonato di sodio in 815 ml di soluzione finale C. 0.98 grammi di acido perclorico in 300 ml di soluzione finale

SOLUZIONE A. HCOOH + H2O  HCOO- + H3O+ n=

* 800 = 0.16 mol

M= [H3O+] = pH = 2.29

* 1000 = 0.145 mol/l =

= 5.1 * 10-3

acido debole

B. Na2CO3 + H2O 2Na+ + CO32- + H3O+ idrolisi basica (base debole) CO32- + H2O  HCO3- + OHn=

= 0.021 mol

M=

= 0.025 mol/l

[OH-] = = (2.1*10-4*0.025)1/2= 0.00229 pOH=2.63 pH= 14-2.63= 11.36 C. HClO4 + H2O n= M= pH = 1.49

= 9.75 * 10-3 mol = 0.0325 mol/l

H3O+ + ClO4

acido forte...