Annabella ha scritto:
Salve prof., non riesco a risolvere questi due esercizi.
- Per titolazione precipitometrica con il metodo di Mohr sono stati utilizzati 50 mL di AgNO3 0,1 M per determinare gli ioni cloruro in 25 mL di un campione d'acqua. Calcolare la quantità di ioni cloruro presenti espressa in n/L e in mg/L.
- Determinare il pH di una soluzione quando 20 mL di CH3COOH 0,1 M sono fatti reagire con 20 mL di NaOH 0,1 M. (Ka CH3COOH = 1,8 ×10-5)
La risposta è questa:
- La reazione che avviene quando si aggiunge una soluzione di argento nitrato a un campione che contiene ioni cloruro è:
AgNO3(aq) + Cl–(aq) → AgCl(s) + NO3–(aq)
La modesta solubilità in acqua dell’argento cloruro comporta che esso precipiti pressoché completamente e che rimanga in soluzione una quantità di ioni cloruro del tutto irrilevante ai fini analitici. Poiché il rapporto molare di reazione tra argento nitrato e ioni cloruro è di 1 : 1, al punto equivalente le loro quantità in moli devono eguagliarsi. Applicando la definizione di molarità si ricava la quantità in moli di argento nitrato necessaria per arrivare al punto equivalente, la si eguaglia a quella degli ioni cloruro e da questa si ricava la molarità degli ioni cloruro nel campione di acqua. Per esprimerla in mg/L si moltiplica il numero di moli di ioni cloruro per la corrispondente massa molare e si trasformano i grammi in milligrammi. Quindi:
MAgNO3 × VAgNO3 = MCl- × VCl-
MCl- = MAgNO3 × VAgNO3/VCl- = 0,1 mol/L×50 mL/25 mL = 0,2 mol/L
mCl– = n×mmolare = 0,2 mol×35,45 g/mol = 7,09 g = 7,09×103 mg
concentrazione Cl– = 7,09×103 mg/L
- Si tratta di una reazione di neutralizzazione che conduce alla formazione di un sale che dà idrolisi basica. La reazione di neutralizzazione è:
CH3COOH(aq) + NaOH(aq) → CH3COONa(aq) + H2O
Poiché il volume e la concentrazione delle soluzioni di acido e base corrispondono e il rapporto molare di reazione è di 1 : 1, a fine reazione in soluzione è presente soltanto il prodotto CH3COONa, acetato di sodio, che risulta completamente dissociato in ioni CH3COO– e Na+. A differenza degli ioni sodio, gli ioni acetato reagiscono con le molecole di acqua comportandosi da basi deboli secondo il seguente equilibrio:
CH3COO–(aq) + H2O = CH3COOH(aq) + OH–(aq)
La concentrazione degli ioni idrossido si ricava dalla relazione [OH–]2 = [CH3COO–]×Kb, dove [CH3COO–] corrisponde a [CH3COOH]/2 (il volume finale della soluzione è 40 mL, cioè il doppio di quello iniziale) e Kb CH3COO- = Kw/Ka CH3COOH. Pertanto:
[OH–]2 = (0,1/2)×10-14/1,8 ×10-5 = 2,78×10-11 [OH–] =5,27×10-6 mol/L
pOH = 5,3 pH = 14 – pOH = 8,7