equilibri multipli – CHIMITUTOR

IDROLISI DI ANFOLITI

Un anfolita è un elettrolita che in soluzione acquosa funziona sia come acido sia come base a seconda delle condizioni di pH.

Partendo dai valori delle costanti di dissociazione dell’acido ortofosforico che sono K_a1= 7∙10^-3 K_a2= 6.2∙10^-8 K_a3= 4.4∙10^-13 , proponiamoci di risolvere i due casi che seguono.

In entrambi i problemi una trattazione rigorosa dovrebbe tener conto del fatto che in soluzione abbiamo 5 specie chimiche in soluzione con i loro valori di concentrazione , che vanno determinati con la risoluzione di un sistema di 5 equazioni. Per fortuna sono verificate queste due importanti condizioni :

(*) C_s >> K_a1 e C_S K_a2>> K_wdove C_s= concentrazione iniziale sale

Ciò significa che , a partire dal sistema, riusciremo ad ottenere un’ equazione per il calcolo del pH piuttosto semplificata grazie al fatto che la concentrazione di H₂PO₄^– (1° problema) o HPO₄^2-(2° problema) è molto maggiore delle altre. Ma è possibile anche un approccio alternativo.

a) Calcolare il pH di una soluzione 0.1 M di NaH₂PO₄

In soluzione acquosa il sale in questione è completamente dissociato in ioni Na⁺, che non producono idrolisi acida, e anioni H₂PO₄^–. Quest’ultimo è la base coniugata di H₃PO₄, Leggi tutto “IDROLISI DI ANFOLITI”

ACIDI POLIPROTICI: acido fosforico

Prendiamo come esempio una soluzione di acido fosforico il cui pH assegnato è pari a 2.2. Ci interessa calcolare la [HPO₄^2-] di equilibrio.

1) H₃PO₄+ H₂O ↔ H₂PO₄^– + H₃O⁺ K_a1= 6.9 ∙ 10^-32) H₂PO₄^– + H₂O ↔ HPO₄^2-+ H₃O⁺ K_a2= 6.1 ∙ 10^-83) HPO₄^2- + H₂O ↔ PO₄^3-+ H₃O⁺ K_a3= 4.8 ∙ 10^-13

Se poniamo la nostra attenzione Leggi tutto “ACIDI POLIPROTICI: acido fosforico”

ACIDO SOLFORICO ACQUOSO: calcolo pH

Consideriamo il caso di una soluzione acquosa di concentrazione C = 0.1 M di un acido diprotico molto diffuso, ovvero l’acido solforico, e calcoliamone il pH. Si tratterà di considerare i seguenti equilibri:

H₂SO₄+ H₂O → H₃O⁺+ HSO₄^– K_a1>> 1 HSO₄^–+ H₂O ↔ H₃O⁺+ SO₄^2- K_a2= 1.3∙ 10^-2

Dai valori delle costanti di prima e seconda dissociazione è evidente che il primo equilibrio in realtà è totalmente spostato a destra: ciò vuol dire che possiamo considerare Leggi tutto “ACIDO SOLFORICO ACQUOSO: calcolo pH”

ACIDI FORTI DILUITI: CALCOLO DEL pH

Sia assegnato un generico acido forte HA , che dunque in soluzione acquosa dà luogo alla seguente dissociazione:

HA + H₂O → A^–+ H₃O⁺

Si tratta ovviamente di un equilibrio totalmente spostato a destra , a prescindere dal valore iniziale della [HA]. Ma in questo caso noi siamo interessati al calcolo del pH di una soluzione in cui si parta da una [HA] iniziale pari a C= 10^-7M , un valore non scelto a caso: si tratta infatti dello stesso valore della concentrazione degli H₃O⁺in acqua pura.

Quindi la dissociazione completa dell’acido produce una quantità di Leggi tutto “ACIDI FORTI DILUITI: CALCOLO DEL pH”

EQUILIBRI MULTIPLI IN SOLUZIONE

Nello studio degli equilibri chimici in soluzione può diventare piuttosto ostica la determinazione della composizione di un sistema nel caso in cui ci siano due o più equilibri simultanei che si influenzano a vicenda.

Un esempio può essere quello del calcolo del pH di una soluzione di un acido non solo molto debole (k_a<< 1) ma anche molto diluito. In tal caso infatti potrebbe essere necessario considerare anche l’equilibrio di autoprotolisi dell’acqua ai fini del calcolo della [H₃O⁺] : tenendo conto del principio dell‘equilibrio mobile di Le-Chatelier, gli [H₃O⁺] prodotti dall’acqua tendono a far retrocedere la dissociazione dell’acido e quelli prodotti dall’acido tendono a far retrocedere l’equilibrio di autoprotolisi dell’acqua.

Oppure ancora potremmo dover calcolare il pH di una miscela in cui ci sono contemporaneamente una base ed un acido deboli a diverse concentrazioni, o ancora il pH e la composizione di equilibrio di una miscela di sali poco solubili. Leggi tutto “EQUILIBRI MULTIPLI IN SOLUZIONE”