Tampone acido acetico - acetato
Esercizio su un tampone formato da acido acetico e ione acetato
A 200 ml di una soluzione 0,3 M di CH3COOH vengono aggiunti 100 ml di una soluzione 0,3 M di NaOH.
Si determini il pH della soluzione risultante.
Ka (CH3COOH) = 1,8 · 10-5
Svolgimento
Determiniamo le moli di NaOH moltiplicando la molarità per il volume in litri (100 ml = 0,100 l; si veda: 100 ml il litri):
n (NaOH) = M · V = 0,3 mol/l · 0,1 l = 0,03 mol
Allo stesso modo determiniamo le moli di CH3COOH:
n (CH3COOH) = M · V = 0,3 mol/l · 0,2 l = 0,06 mol
La reazione tra NaOH e CH3COOH è la seguente:
NaOH + CH3COOH → CH3COONa + H2O
NaOH e CH3COOH reagiscono nel rapporto di 1 : 1; quindi 0,03 moli di NaOH reagiscono con 0,03 moli di CH3COOH. Delle 0,06 moli di CH3COOH, soltanto 0,03 moli reagiscono con NaOH, mentre altre 3 moli rimangono come reagente in eccesso. Riassumendo:
....NaOH +..... CH3COOH → ....CH3COONa +..... H2O
....0,03............0,06..................0...............moli iniziali
...-0,03...........-0,03................+0,03..........moli reagite/formate
......0..............0.03.................0,03..............moli finali
Alla fine della reazione si hanno 0,03 moli di CH3COOH e 0,03 moli di CH3COONa. Si ha una soluzione tampone il cui pH si calcola con la seguente formula:
Considerato che nel nostro caso moli CH3COOH = moli CH3COONa, la precedente formula può essere semplificata nel seguente modo:
[H+] = Ka = 1,8 · 10-5
da cui:
pH = - log [H+] = - log (1,8 · 10-5) = 4,74
Il pH della soluzione risultante è quindi 4,74 (pH acido).
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