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pH di una soluzione tampone in acido acetico - acetato

Esercizio sul calcolo del pH di soluzione tampone in acido acetico - acetato

Calcolare la variazione di pH di una soluzione tampone 0,1M sia in acido acetico che in acetato, quando si aggiungono 0,01 mol/l di HCl, sapendo che la Ka dell'acido acetico è 1,8 · 10-5 mol/l.

Svolgimento dell'esercizio

Il pH iniziale della soluzione tampone si calcola dalla relazione:

[H+] = Ka · Ca / Cs = (1,8 · 10-5 · 0,1) / 0,1 = 1,8 · 10-5

in cui Ca = concentrazione acido acetico; Cs = concentrazione acetato

da cui pH = - log [H+] = -log (1,8 · 10-5) = 4,74

Dopo l'aggiunta di 0,01 mol/l di HCl si ha che questo reagisce in modo quantitativo con lo ione acetato secondo la seguente reazione:

H+ + CH3COO- → CH3COOH

Il numero delle moli dell'acido acetico aumenta di una quantità pari al numero di moli di HCl aggiunte, mentre il numero di moli di acetato diminuisce di una uguale quantità.

Ca = (0,1 + 0,01) = 0,11 mol/l

Cs = (0,1 - 0,01) = 0,09 mol/l

La nuova concentrazione idrogenionica risulta:

[H+] = Ka · Ca / Cs = (1,8 · 10-5 · 0,11) / 0,09 = 2,2 · 10-5

da cui:

pH = - log [H+] = -log (2,2 · 10-5) = 4,65

con una variazione di pH molto piccola, infatti:

∆pH= 4,74 - 4,65 = 0,09

Quindi la variazione di pH della soluzione tampone è di 0,09.

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