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pH ottenuto mescolando una soluzione di acido acetico con una soluzione di acetato di potassio

Esercizio sul calcolo del pH ottenuto mescolando una soluzione di acido acetico con una soluzione di acetato di potassio

Calcolare il pH ottenuto mescolando 140 mL di una soluzione di acido acetico 0,550 M con 250 mL di una soluzione di acetato di potassio 0,150 M. Si sappia che per l'acido acetico Ka = 1,76 · 10-5.

Svolgimento dell'esercizio

L'esercizio propone il calcolo del pH di una soluzione ottenuta mescolando 140 mL di acido acetico 0,550 M con 250 mL di acetato di potassio 0,150 M.

Mescolando acido acetico e acetato di sodio in concentrazione all'incirca uguali si ottiene una soluzione tampone formata appunto da un acido debole (acido acetico CH3COOH) e dalla sua base coniugata (ione acetato, CH3COO-).

In soluzioni di questo genere, è possibile determinare la concentrazione degli ioni H+ della soluzione per mezzo della seguente formula:

tampone acido formula semplificata

 

in cui:

  • na = numero di moli dell'acido (CH3COOH)
  • ns = numero moli del sale (CH3COONa)

Dobbiamo pertanto calcolare sia il numero di moli di acido che il numero di moli di sale.

Calcoliamo inizialmente il numero di moli di acido moltiplicando la molarità della soluzione per il volume in litri della stessa:

na = Ma · Va = 0,550 · 0,140 L = 0,077 mol

in cui 0,140 L è il volume della soluzione espresso in litri (140 mL = 0,140 L).

Allo stesso modo calcoliamo il numero di moli di sale:

ns = Ms · Vs = 0,150 · 0,250 = 0,0375 mol

Non ci rimane altro che sostituire nella formula:

tampone acido formula semplificata

i dati appena calcolati. Ricordando inoltre che Ka = 1,76 · 10-5 si ha:

pH ottenuto mescolando una soluzione di acido acetico con una soluzione di acetato di potassio

Calcoliamo infine il pH. Il pH è il logaritmo decimale negativo della concentrazione degli ioni H+; in formula:

pH = - log[H+] = -log(3,61 · 10-5) = 4,44

Pertanto il pH ottenuto mescolando 140 mL di una soluzione di acido acetico 0,550 M con 250 mL di una soluzione di acetato di potassio 0,150 M è pari a 4,44.

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