Tampone acido formico/formiato di sodio
Calcolo del pH di una soluzione tampone acido formico/formiato di sodio
In 100 mL di soluzione sono disciolti 0,253 g di acido formico (HCOOH) e 0,204 g di formiato di sodio (HCOONa).
Sapendo che Ka (HCOOH) = 1,8 · 10-4 si determini il pH della soluzione.
Svolgimento dell'esercizio
L'esercizio propone il calcolo del pH di 100 mL di una soluzione acquosa in cui sono disciolti 0,253 g di acido formico (HCOOH) e 0,204 g di formiato di sodio (HCOONa).
La soluzione è costituita da un acido debole (HCOOH) e dalla sua base coniugata (o sale = HCOONa) ed è pertanto una soluzione tampone.
È possibile determinare la concentrazione degli ioni H+ della soluzione considerata tramite la seguente formula:
in cui:
- Ka = costante di ionizzazione dell'acido;
- Ca = concentrazione dell'acido nella soluzione tampone;
- Cs = concentrazione del sale nella soluzione tampone.
Se si considera che l'acido e il sale sono presenti nella stessa soluzione e che, quindi, il rapporto delle loro concentrazioni è anche il rapporto del loro numero di moli, la formula precedente diventa:
in cui:
- na = numero di moli dell'acido
- ns = numero moli del sale
Determiniamo le moli dell'acido:
n (HCOOH) = g / MM = 0,253 / 46,03 = 5,496 · 10-3 mol
Determiniamo le moli del sale:
n (HCOONa) = g / MM = 0,204 / 68,01 = 3,0 · 10-3 mol
Applichiamo la formula precedente:
[H+] = 1,8 · 10-4 · [(5,496 · 10-3) / (3,0 · 10-3)] = 3,3 · 10-4 mol/L
Determiniamo il pH:
pH = - log (3,3 · 10-4) = 3,48
Pertanto il pH della soluzione tampone è pari a 3,48.
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