Gli acidi forti sono quegli acidi per i quali si può assumere una dissociazione al 100% .
Analogamente le basi forti sono quelle basi per le quali si può assumere una dissociazione al 100%
Calcolo del pH
Il calcolo del pH di soluzioni di acidi forti o di basi forti è abbastanza semplice. Infatti la concentrazione dello ione H+ ovvero dello ione OH- risulta essere quella dell'acido o della base di partenza se si dissociano rispettivamente secondo le equazioni :
HA →H+ + A–
BOH →B+ + OH–
Esercizi
1) Calcolare il pH di una soluzione 0.100 M di HNO3
Poiché HNO3 è un acido forte e, come tale si dissocia totalmente, la concentrazione dello ione H+ è pari a 0.100 M da cui pH = – log [H+] = – log 0.100 = 1.00
2) Calcolare pH e pOH di una soluzione ottenuta mescolando 4.0 g di NaOH in un volume di soluzione pari a 1.0 L
Moli NaOH = massa / massa molare = 4.0 g / 40 g/mol = 0.10
Concentrazione iniziale di NaOH = 0.10 mol/ 1 L = 0.10 M
Poiché NaOH è una base forte la concentrazione dello ione OH– è pari a 0.10
Da cui pOH = – log [OH–]= – log 0.10 = 1.0
Essendo pH + pOH = 14
pH = 14 – pOH = 14 – 1.0 = 13
3) Calcolare il pH di una soluzione ottenuta mescolando 50.0 mL di HCl 0.120 M e 25.0 mL di una soluzione 0.100 M di HNO3 . Si suppongano i volumi additivi.
Si possono calcolare le moli di HCl e di HNO3
HCl = 0.0500 L · 0.120 M=0.00600
HNO3 = 0.0250 L · 0.100 M = 0.00250
Moli totali di ioni H+ = 0.00600 + 0.00250 = 0.00850
Volume totale = 0.0500 + 0.0250 = 0.0750 L
[H+] = 0.00850 / 0.0750 =0.113 M
pH = – log 0.113 =0.946
4) Calcolare il pH di una soluzione di HClO4 ottenuta mescolando 100 mL di HClO4 0.100 M con 900 mL di acqua pura.
Moli di HClO4 = 0.100 L · 0.100 M = 0.0100
Volume totale = 0.100 + 0.900 = 1.00 L
[H+] = 0.0100/ 1.00 = 0.0100 M
pH = – log 0.0100 = 2.00
5) Calcolare il pH di una soluzione 0.0500 M di Ba(OH)2
La dissociazione dell'idrossido di Bario è
Ba(OH)2→Ba2+ + 2 OH–
Dopo la dissociazione, tenendo conto che il rapporto tra Ba(OH)2 e OH– è di 1 : 2, si ha una concentrazione dello ione OH– pari a 0.0500 · 2= 0.100 M
pOH = – log 0.100 = 1.00
pH = 14 – 1.00 = 13.0
6) Calcolare il pH di una soluzione ottenuta mescolando 100 mL di HCl 0.100 M e 200 mL di NaOH 0.0100 M
Si possono calcolare le moli di H+ e di OH–
H+ = 0.100 L · 0.100 M = 0.0100
OH– = 0.200 L · 0.0100 M = 0.00200
Moli di H+ in eccesso = 0.0100 – 0.00200 = 0.00800
Volume totale = 0.100 L + 0.200 L = 0.300 L
[H+] = 0.00800/ 0.300 =0.0267 M
pH = – log 0.0267 = 1.57