Applicazione della diluizione e pH

Esercizio sulla diluizione e variazione del pH

Calcolare il volume a cui occorre diluire 100 ml di una soluzione di NaOH a pH = 13,50, per portarne il pH al valore di 12,0.

Svolgimento

Determiniamo il pOH della soluzione a pH = 13,50.

Ricordando che pH + pOH = 14,00, si ha che:

pOH = 14,00 - pH = 14,00 - 13,50 = 0,50

Determiniamo la concentrazione degli ioni OH⁻ applicando la formula inversa utilizzata per il calcolo del pOH:

Sostituendo il nostro valore, si ha:

[OH⁻] = 10^-pOH = 10^-0,50 = 0,316 mol/l

Determiniamo il pOH della soluzione finale:

pOH = 14 - pH = 14 - 12 = 2

Determiniamo la concentrazione dello ione OH⁻ nella soluzione finale:

[OH⁻] = 10^-pOH = 10^-2 = 0,01 mol/l

Determiniamo le moli di NaOH presenti nella soluzione iniziale moltiplicando la molarità per il volume in litri (100 ml = 0,100 l; si veda: 100 ml il litri):

moli = M · V = 0,316 mol/l · 0,100 l = 0,0316 mol

Siccome NaOH è una base forte e quindi in acqua completamente dissociata:

NaOH → Na⁺ + OH⁻

la concentrazione della base NaOH corrisponde alla concentrazione dello ione OH⁻.

Le moli dello ione OH⁻ presenti nella soluzione a pH = 13,50 sono uguali alle moli presenti nella soluzione a pH = 12,00.

Indicando con V il volume della soluzione finale, la concentrazione degli ioni OH⁻ nella soluzione finale si trova dividendo il numero delle moli (0,0316 mol) per il volume V.

Tale concentrazione deve essere uguale al valore trovato attraverso il pOH, per cui si ha:

(0,0316 mol) / V = 0,01 mol/l

da cui:

V = (0,0316 mol) / (0,01 mol/l) = 3,16 l

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