ESERCIZIO 5 5.1 Calcola il pH di 1L di soluzione tampone contenente 8 g di ammoniaca e 5g di cloruro di ammonio. (K

(1)

Esercizio 5 – pH Marco Bonechi – www.bioforfun.it

ESERCIZIO 5

5.1 Calcola il pH di 1L di soluzione tampone contenente 8 g di ammoniaca e 5g di cloruro di ammonio. (K b NH3 =1,8X10 ^-5 ) (MM NH3 = 17 g/mol) (MM NH4Cl = 53,49 g/mol)

 Soluzione tampone, sono presenti contemporaneamente sia la base (NH 3 ) sia l’acido coniugato (NH 4 +

)

mol NH3 = g / MM = 8g / 17gmol ^-1 = 0,471 mol mol NH4Cl = g / MM = 5g / 53,49gmol ^-1 = 0,0935 mol

[OH ^- ] = Kb ∙ nb / ns (nb = moli di base) (ns = moli di sale) [OH ^- ] = 1,8X10 ^-5 ∙ 0,471 / 0,0935 = 9,1x10 ^-5 mol/L

pOH = -log[OH ^- ] = -log9,1x10 ^-5 = 4,04 pH = 14 - pOH = 14 - 4,04 = 9,96

5.2 Calcola il volume di NaOH 0,1M da aggiungere a 100 mL di acido acetico 0,5M per ottenere una soluzione a pH 4. (K a CH

3

COOH =1,8x10 ^-5 )

CH 3 COOH + NaOH  CH 3 COO ^- Na ⁺ + H 2 O

Un’aliquota di acido acetico reagisce con NaOH per formare acetato di sodio, quindi la soluzione ottenuta è una soluzione tampone in quanto sono contemporaneamente presenti l’acido

(CH 3 COOH ) e la base coniugata (CH 3 COO ^- ).

[H ⁺ ] = Ka ∙ na / ns = Ka ∙ n CH3COOH / n CH3COO-

le moli di CH 3 COO ^- sono uguali alle moli di NaOH che indicheremo con la lettera X ; l’acido acetico reagisce con NaOH, quindi le moli rimanenti sono la differenza tra le moli di CH 3 COOH iniziali e quelle di NaOH.

mol CH3COO- = mol NaOH = X

mol CH3COOH iniziali = M ∙ L = 0,5 mol/L ∙ 0,1L = 0,05 mol mol CH3COOH finali = 0,05 - X

[H ⁺ ] = 10 ^-pH = 10 ^-4

[H ⁺ ] = Ka ∙ (0,05 - X) / X X ∙ 10 ^-4 = 1,8x10 ^-5 (0,05 - X) X ∙ 10 ^-4 = 9x10 ^-7 - 1,8x10 ^-5 X 10 ^-4 X + 1,8x10 ^-5 X = 9x10 ^-7 1,18x10 ^-4 X = 9x10 ^-7 X = 9x10 ^-7 / 1,18x10 ^-4 = 7,63x10 ^-3 mol NaOH

L NaOH = mol / M = 7,63x10 ^-3 mol / 0,1molL ^-1 = 0,0763L

ESERCIZIO 5 5.1 Calcola il pH di 1L di soluzione tampone contenente 8 g di ammoniaca e 5g di cloruro di ammonio. (K

Esercizio 5 – pH Marco Bonechi – www.bioforfun.it

ESERCIZIO 5

5.1 Calcola il pH di 1L di soluzione tampone contenente 8 g di ammoniaca e 5g di cloruro di ammonio. (K b NH3 =1,8X10 -5 ) (MM NH3 = 17 g/mol) (MM NH4Cl = 53,49 g/mol)

 Soluzione tampone, sono presenti contemporaneamente sia la base (NH 3 ) sia l’acido coniugato (NH 4 +

)

mol NH3 = g / MM = 8g / 17gmol -1 = 0,471 mol mol NH4Cl = g / MM = 5g / 53,49gmol -1 = 0,0935 mol

[OH - ] = Kb ∙ nb / ns (nb = moli di base) (ns = moli di sale) [OH - ] = 1,8X10 -5 ∙ 0,471 / 0,0935 = 9,1x10 -5 mol/L

pOH = -log[OH - ] = -log9,1x10 -5 = 4,04 pH = 14 - pOH = 14 - 4,04 = 9,96

5.2 Calcola il volume di NaOH 0,1M da aggiungere a 100 mL di acido acetico 0,5M per ottenere una soluzione a pH 4. (K a CH

COOH =1,8x10 -5 )

CH 3 COOH + NaOH  CH 3 COO - Na + + H 2 O

Un’aliquota di acido acetico reagisce con NaOH per formare acetato di sodio, quindi la soluzione ottenuta è una soluzione tampone in quanto sono contemporaneamente presenti l’acido

(CH 3 COOH ) e la base coniugata (CH 3 COO - ).

[H + ] = Ka ∙ na / ns = Ka ∙ n CH3COOH / n CH3COO-

le moli di CH 3 COO - sono uguali alle moli di NaOH che indicheremo con la lettera X ; l’acido acetico reagisce con NaOH, quindi le moli rimanenti sono la differenza tra le moli di CH 3 COOH iniziali e quelle di NaOH.

mol CH3COO- = mol NaOH = X

mol CH3COOH iniziali = M ∙ L = 0,5 mol/L ∙ 0,1L = 0,05 mol mol CH3COOH finali = 0,05 - X

[H + ] = 10 -pH = 10 -4

[H + ] = Ka ∙ (0,05 - X) / X X ∙ 10 -4 = 1,8x10 -5 (0,05 - X) X ∙ 10 -4 = 9x10 -7 - 1,8x10 -5 X 10 -4 X + 1,8x10 -5 X = 9x10 -7 1,18x10 -4 X = 9x10 -7 X = 9x10 -7 / 1,18x10 -4 = 7,63x10 -3 mol NaOH

L NaOH = mol / M = 7,63x10 -3 mol / 0,1molL -1 = 0,0763L

5.1 Calcola il pH di 1L di soluzione tampone contenente 8 g di ammoniaca e 5g di cloruro di ammonio. (K b NH3 =1,8X10 ^-5 ) (MM NH3 = 17 g/mol) (MM NH4Cl = 53,49 g/mol)

mol NH3 = g / MM = 8g / 17gmol ^-1 = 0,471 mol mol NH4Cl = g / MM = 5g / 53,49gmol ^-1 = 0,0935 mol

[OH ^- ] = Kb ∙ nb / ns (nb = moli di base) (ns = moli di sale) [OH ^- ] = 1,8X10 ^-5 ∙ 0,471 / 0,0935 = 9,1x10 ^-5 mol/L

pOH = -log[OH ^- ] = -log9,1x10 ^-5 = 4,04 pH = 14 - pOH = 14 - 4,04 = 9,96

COOH =1,8x10 ^-5 )

CH 3 COOH + NaOH  CH 3 COO ^- Na ⁺ + H 2 O

(CH 3 COOH ) e la base coniugata (CH 3 COO ^- ).

[H ⁺ ] = Ka ∙ na / ns = Ka ∙ n CH3COOH / n CH3COO-

le moli di CH 3 COO ^- sono uguali alle moli di NaOH che indicheremo con la lettera X ; l’acido acetico reagisce con NaOH, quindi le moli rimanenti sono la differenza tra le moli di CH 3 COOH iniziali e quelle di NaOH.

[H ⁺ ] = 10 ^-pH = 10 ^-4

[H ⁺ ] = Ka ∙ (0,05 - X) / X X ∙ 10 ^-4 = 1,8x10 ^-5 (0,05 - X) X ∙ 10 ^-4 = 9x10 ^-7 - 1,8x10 ^-5 X 10 ^-4 X + 1,8x10 ^-5 X = 9x10 ^-7 1,18x10 ^-4 X = 9x10 ^-7 X = 9x10 ^-7 / 1,18x10 ^-4 = 7,63x10 ^-3 mol NaOH

L NaOH = mol / M = 7,63x10 ^-3 mol / 0,1molL ^-1 = 0,0763L