Valeria ha scritto:
Salve professoressa mi potrebbe aiutare con il seguente problema di chimica?
Una soluzione di un acido debole ha un pH = 2,57. 25 mL di questa soluzione vennero titolati con 20,5 mL di idrossido di sodio 0,18 M. Calcolare il pH a metà titolazione.
Grazie mille in anticipo.
Questa è la risposta:
Dal valore di pH si può risalire alla concentrazione iniziale degli ioni H+. Dal volume e dalla concentrazione di titolante si calcola la concentrazione iniziale dell’acido debole in quanto al punto equivalente la quantità in moli di ioni OH- aggiunti è uguale a quella di ioni H+ liberati in totale dall’acido; ammettendo che l’acido debole sia monoprotico (HA), si può quindi scrivere VHA×[HA] = VNaOH×[NaOH].
Si può a questo punto determinare la costante di ionizzazione dell’acido a partire dalla sua definizione.
Per determinare il pH a metà titolazione è necessario ricordare che la quantità in moli di acido HA rimasto corrisponde alla quantità in moli della sua base coniugata A- che si è formata durante la titolazione, e che il volume di soluzione è lo stesso per entrambe le specie; dall’espressione della Ka, pertanto, si ricava che [H+]metà titolazione = Ka, cioè pH = pKa. Passando ai calcoli si ottiene:
[H+]iniziale = 10-pH = 10-2,57 = 2,7×10-3 mol/L = [A-]
[HA]iniziale = VNaOH×[NaOH]/VHA = 20,5 mL×0,18 mol/L/25 mL = 0,15 mol/L
Ka = [H+]×[A-]/[HA] = (2,7×10-3)2/(0,15 – 2,7×10-3) = 4,9×10-5
pH metà titolazione = pKa = -log 4,9×10-5 = 4,31
A metà titolazione il pH della soluzione è quindi 4,31.