Acidi deboli e basi deboli

Un acido debole è caratterizzato dal fatto che la sua dissociazione in acqua non è completa , ma è una reazione di equilibrio , e come tale la sua dissociazione è correlata ad una costante di equilibrio che nella fattispecie è indicata con Ka.

Per la dissociazione del generico acido monoprotico HA si può scrivere Ka = [H+][A] / [HA] essendo [H+] , [A] e [HA] le concentrazioni delle specie all’equilibrio.

Un acido diprotico H2A è un acido che si dissocia secondo due reazioni di equilibrio :

H2A ⇄ H+ + HA

HA ⇄ H+ + A2-

Ciascuna di queste reazioni è caratterizzata da una  costante di equilibrio dette Ka1 e Ka2 rispettivamente.

Analogamente un acido triprotico H3A è un acido che si dissocia secondo tre reazioni di equilibrio :
H3A ⇄ H+ + H2A

H2A ⇄ H+ + HA2-

HA2-⇄ H+ + A3-

Ciascuna di queste reazioni è caratterizzata da una costante di equilibrio dette Ka1, Ka2 e Ka3 rispettivamente.

Esercizi

1)       Calcolare le concentrazioni delle specie all’equilibrio e il pH di una soluzione di HBrO  0.260 M sapendo che Ka vale 2.06 · 10-9

Sia x = mol/L di HBrO che si dissocia : all’equilibrio si avrà [H+] = x ; [BrO] = x e [HBrO] = 0.260-x

Sostituendo tali valori nella costante Ka si ha :

2.06 · 10-9 = (x)(x)/ 0.260-x

Trascurando la x al denominatore stante il fatto che Ka è molto piccola e risolvendo rispetto a x  si ha : [H+] = 2.31 x 10-5 M ; [BrO] = 2.31 x 10-5 M e [HBrO] = 0.260 – 2.31 · 10-5 M = 0.260 M

pH = – log 2.31 x 10-5 =4.64

 

2)     Calcolare la concentrazione di tutte le specie all’equilibrio e  il pH di una soluzione di H2S   0.10 M sapendo che Ka1= 1.1 · 10-7 e Ka2 = 1 · 10-14

Sia x = mol/L di H2S che si dissocia nel primo equilibrio : si otterranno x mol/L di HS e x mol/L di H+

Sostituendo tali valori nella Ka1 = 1.1 · 10-7 = (x)(x) / 0.10-x si ottiene x = 1.05 · 10-4

Dalla prima dissociazione si ha : [H+] = 1.05 x 10-4 M , [HS] 1.05 · 10-4 M e [H2S] = 0.10 – 1.05 x 10-4 = 0.10 M

Sia y = mol/L di HS che si dissocia nel secondo equilibrio : si otterrà [H+] = 1.05 · 10-4 +y, [HS] = 1.05 x 10-4-y e [S2-] = y

Sostituendo tali valori nella Ka2 = 1 x 10-14 = ( 1.05 x 10-4 +y)(y)/ 1.05 · 10-4 –y

Si  ha y = 1 · 10-14

Da cui [S2-] = 1 x 10-14 M

[HS] = 1.05 · 10-4– 1 x 10-14 = 1.05 · 10-4 M

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Author: Chimicamo

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