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Titolazione di ammoniaca con HCl

Esercizio riguardante la titolazione di NH3 con HCl e relativo calcolo del pH al punto di equivalenza

22,0 ml di una soluzione di ammoniaca NH3 0,12 M vengono titolati con acido cloridrico HCl 0,110 M.

Determinare il pH al punto di equivalenza sapendo che Kb (NH3) = 1,8 · 10-5

Svolgimento

Determiniamo le moli di ammoniaca NH3 moltiplicando la molarità per il volume in litri (22,0 ml = 0,022 l):

moli NH3 = M · V = 0,12 mol/l · 0,022 = 2,64 · 10-3 mol

Titolando l'ammoniaca con acido cloridrico HCl, avviene la seguente reazione:

NH3 + HCl → NH4Cl

Da tale equazione chimica è possibile notare che ammoniaca e acido cloridrico reagiscono nel rapporto di 1:1, pertanto 2,64 · 10-3 moli di ammoniaca reagiranno con altrettante moli di HCl.

Quindi:

moli HCl necessarie per la titolazione = 2,64 · 10-3 mol

Dell'HCl conosciamo la molarità; è pertanto possibile determinare il volume di acido cloridrico necessario per titolare l'ammoniaca:

V (HCl) = n / M = (2,64 · 10-3 mol) / (0,110 mol/l) = 0,024 l = 24 ml

Siccome una mole di ammoniaca reagita produce una mole di NH4Cl, le moli di NH4Cl ottenute dalla reazione sono:

moli NH4Cl = 2,64 · 10-3 mol

Il volume totale della soluzione è:

Vtot = VHCl + VNH3 = 24 + 22 = 46 ml = 0,046 l

e la concentrazione di NH4Cl vale:

[NH4Cl] = Cs = n / V = 2,64 · 10-3 mol / 0,046 l = 0,0574 mol/l

L'NH4Cl (cloruro di ammonio) è un sale formato da una base debole e un acido forte.

In soluzione acquosa dà reazione di idrolisi acida. Il pH viene determinato con la seguente formula:

idrolisi acida formula

Sostituendo i dati in nostro possesso si ha:

[H+] = radq [(10-14 · 0,0574) / (1,8 · 10-5)] = 5,65 · 10-6 mol/l

da cui:

pH = - log [H+] = - log (5,65 · 10-6) = 5,25

Pertanto il pH della soluzione al puntodi equivalenza è 5,25 (pH acido).

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