• Il Progetto
  • Indice Chimica Online
  • Cookie Policy
  • Privacy
domenica, Gennaio 29, 2023
Chimicamo
Nessun risultato
Visualizza tutti i risultati
  • Home
  • Indice
  • Chimica
    • Chimica Analitica
    • Chimica Fisica
      • Termodinamica
      • Elettrochimica
    • Chimica Generale
    • Chimica Organica
  • Fisica
  • Stechiometria
  • Tutto è Chimica
  • Quiz
    • Quiz Chimica Generale
    • Quiz Chimica Organica
    • Quiz Stechiometria
    • Test di Ammissione
  • Biochimica
  • News
Chimicamo
Nessun risultato
Visualizza tutti i risultati
Home Chimica

Acidi poliprotici: esercizi

di Chimicamo
29 Luglio 2021
in Chimica, Chimica Analitica, Stechiometria
A A
0
Acidi poliprotici: esercizi-chimicamo

Acidi poliprotici: esercizi-chimicamo

Gli acidi poliprotici sono specie che possono rilasciare più di uno ione H+ in soluzione  come ad esempio l’acido fosforico.

Sommario nascondi
1 Esempio
2 Bilancio di massa
3 Esercizio

Esempi di acidi poliprotici sono l’acido ossalico è l’acido solforoso che possono rilasciare due ioni H+ e sono detti diprotici. L’acido citrico, oltre all’acido fosforico sono esempi di acidi triprotici.

Per gli acidi poliprotici, il primo valore della costante di equilibrio è sempre maggiore dei successivi. Ciò indica che i protoni diventano progressivamente meno acidi man mano che si perdono.

Esempio

L’acido fosforico  è un acido triprotico e si assuma abbia una concentrazione 0.10 M

Avverranno i seguenti equilibri:

H3PO4 ⇄ H+ + H2PO4–     Ka1 = 1.1 ∙ 10-2

H2PO4– ⇄ H+ + HPO42-     Ka2 = 7.5 ∙ 10-8

HPO42- ⇄ H+ + PO43-       Ka3 = 4.8 ∙ 10-13

Quando si è stabilito l’equilibrio una certa quantità di acido rimane indissociato e una parte è convertito in H2PO4–, HPO42-, e PO43-.

Bilancio di massa

Dal bilancio di massa si ha:

CH3PO4 = [H3PO4]+ [H2PO4–] + [HPO42-] + [PO43-]

Possiamo scrivere le frazioni di ogni specie presente in soluzione come:

αo = [H3PO4]/ CH3PO4

α1 = [H2PO4–]/ CH3PO4

Il valore di α2 è

α2 = [HPO42-]/ CH3PO4

α3 = [PO43-]/ CH3PO4

dove αo+ α1 + α2 + α3 = 1 essendo pari a 1 la somma delle frazioni molari.

Il valore di ciascuna frazione dipende dal pH della soluzione: a bassi valori di pH la specie prevalente è H3PO4 mentre ad alti valori di pH la specie prevalente è PO43–.

Per trovare la relazione tra le varie specie e il pH usiamo la costanti di equilibrio.

Dalla prima dissociazione si ha:
Ka1 = [H+][H2PO4–]/[H3PO4] quindi [H2PO4–] = Ka1[H3PO4]/ [H+]   (1)

 

Dalla seconda dissociazione si ha:

Ka2 = [H+][HPO42-]/[H2PO4–] quindi [HPO42-] = Ka2[H2PO4–]/ [H+]  (2)

Sostituendo nella (2) il valore di [H2PO4–] ricavato nella (1) si ha:

[H2PO4–] = Ka1 Ka2 [H3PO4]/ [H+]2

 

Dalla terza dissociazione si ha:

  Acido cloroaurico

Ka3 = [H+][PO43-]/[HPO42-]  quindi [PO43-] = Ka3 [HPO42-]/[H+] = Ka1 Ka2 Ka3[H3PO4]/ [H+]3

Sostituiamo nell’espressione CH3PO4 = [H3PO4]+  [H2PO4–] + [HPO42-] + [PO43-] i valori delle varie specie:

CH3PO4 = [H3PO4]+ Ka1[H3PO4]/ [H+]  + Ka1 Ka2 [H3PO4]/ [H+]2 + Ka1 Ka2 Ka3[H3PO4]/ [H+]3 =

= [H3PO4]{ 1 + Ka1/[H+] + Ka1 Ka2 / [H+]2 + Ka1 Ka2 Ka3/ [H+]3}

Da cui

[H3PO4]/ CH3PO4 = 1 / { 1 + Ka1/[H+] + Ka1 Ka2 / [H+]2 + Ka1 Ka2 Ka3/ [H+]3}

Da cui αo = [H3PO4]/ CH3PO4 = [H+]3/ ([H+]3 +Ka1/[H+]2 + Ka1 Ka2/ [H+] + Ka1 Ka2 Ka3)

 

Analogamente possono essere ricavati i valori di α1, α2 e α3 che risultano:

α1 = Ka1[H+]2/([H+]3 +Ka1[H+]2 + Ka1 Ka2  [H+] + Ka1 Ka2 Ka3)

Il valore di α2 è

α2  = Ka1 Ka2 [H+]/([H+]3 +Ka1[H+]2 + Ka1 Ka2  [H+] + Ka1 Ka2 Ka3)

α3  = Ka1 Ka2 Ka3/ ([H+]3 +Ka1[H+]2 + Ka1 Ka2  [H+] + Ka1 Ka2 Ka3)

 

Esercizio

Calcolare le concentrazioni delle diverse specie all’equilibrio presenti in una soluzione di acido fosforico 0.10 M a pH = 3.0

A pH = 3.0 si ha che [H+] = 1.0 ∙ 10-3M

Sostituendo tale valore nell’espressione di αo si ha:

αo = (1.0 ∙ 10-3)3 / (1.0 ∙ 10-3)3 + 1.1 ∙ 10-2 (1.0 ∙ 10-3)2 + 1.1 ∙ 10-2  ∙7.5 ∙ 10-8  ∙1.0 ∙ 10-3 + 1.1 ∙ 10-2  ∙7.5 ∙ 10-8  ∙ 4.8 ∙ 10-13 = 8.2 ∙ 10-2

Poiché αo = [H3PO4]/ CH3PO4 si ha:

8.2 ∙ 10-2 = [H3PO4]/0.10

Da cui [H3PO4]= 8.3 ∙ 10-3 M

Applicando le formule ricavate si possono ottenere anche i valori di α1, α2 e α3 dai quali si ricavano le concentrazioni delle altre specie.

Si può ricavare che ad ogni valore di pH solo una forma acida e la sua base coniugata prevalgono su tutte le altre specie la cui concentrazione risulta trascurabile. Si riportano le specie prevalenti a vari intervalli di pH:

Intervallo di pH Specie prevalenti
0-4.7 H3PO4– H2PO4–
4.7-9.7 H2PO4–– HPO42-
9.7-14 HPO42- – PO43-
Tags: acido citricoacido ossalicoacido solforosobilancio di massa

Se vuoi inviare un esercizio clicca QUI




electro
Articolo Precedente

Spontaneità delle reazioni biologiche. Esercizi

Prossimo Articolo

Soluzioni tampone di acidi poliprotici. Esercizi

Chimicamo

Chimicamo

Maurizia Gagliano, Dottore in Chimica e Docente. Massimiliano Balzano, Dottore in Scienza e Ingegneria dei Materiali.

Altri Articoli

Plutonio

Plutonio

di Maurizia Gagliano
28 Gennaio 2023
0

Il plutonio è un elemento radioattivo appartenente al blocco f e al 7° Periodo con numero atomico 94 e configurazione...

Curio

Curio

di Maurizia Gagliano
28 Gennaio 2023
0

Il curio è un elemento radioattivo appartenente alla serie degli attinidi che ha numero atomico 96 e simbolo Cm. Appartiene...

Nuovo materiale di molecole intrecciate

Nuovo materiale di molecole intrecciate

di Massimiliano Balzano
24 Gennaio 2023
0

I chimici dell'Università della California, Berkeley, hanno creato un nuovo materiale costituito di molecole intrecciate a cotta di maglia. Quest’ultima...

catenani

Catenani

di Maurizia Gagliano
24 Gennaio 2023
0

Secondo la I.U.P.A.C. i catenani sono idrocarburi che hanno due o più anelli collegati come anelli di una catena, senza...

Visualizza altri articoli

Lascia un commento Annulla risposta

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *

Chimicamo su Rai Tre

Categorie

  • Biochimica
  • Chimica
  • Chimica Analitica
  • Chimica Fisica
  • Chimica Generale
  • Chimica Organica
  • Elettrochimica
  • Fisica
  • News
  • Quiz
  • Quiz Chimica Generale
  • Quiz Chimica Organica
  • Quiz Stechiometria
  • Stechiometria
  • Termodinamica
  • Test di Ammissione
  • Tutto è Chimica
  • Video
Facebook Twitter Instagram

Il Progetto Chimicamo

Massimiliano Balzano, ideatore e creatore di questo sito; dottore di Scienza e Ingegneria dei Materiali presso l’Università Federico II di Napoli. Da sempre amante della chimica, è cultore della materia nonché autodidatta. Diplomato al Liceo Artistico Giorgio de Chirico di Torre Annunziata.


Maurizia Gagliano, ha collaborato alla realizzazione del sito. Laureata in Chimica ed iscritta all’Ordine professionale. Ha superato il concorso ordinario per esami e titoli per l’insegnamento di Chimica e Tecnologie Chimiche. Docente.

Nessun risultato
Visualizza tutti i risultati
Privacy Policy
Cambia impostazioni Privacy
Le foto presenti su chimicamo.org sono state in larga parte prese da Internet e quindi valutate di pubblico dominio. Se i soggetti o gli autori avessero qualcosa in contrario alla pubblicazione, lo possono segnalare alla redazione (tramite e-mail: info[@]chimicamo.org) che provvederà prontamente alla rimozione delle immagini utilizzate.

Se vuoi inviare un esercizio clicca QUI


Chimicamo sul Web:
Wikipedia
SosMatematica
Eurofins-technologies.com
Cronache della Campania

Post Recenti

  • Benzoato di sodio 29 Gennaio 2023
  • Esketamina e depressione 29 Gennaio 2023
  • Rischi del colorante rosso allura 28 Gennaio 2023

© Copyright 2023 - Chimicamo - P.iva 09819971210

Nessun risultato
Visualizza tutti i risultati
  • Home
  • Indice
  • Chimica
    • Chimica Analitica
    • Chimica Fisica
      • Termodinamica
      • Elettrochimica
    • Chimica Generale
    • Chimica Organica
  • Fisica
  • Stechiometria
  • Tutto è Chimica
  • Quiz
    • Quiz Chimica Generale
    • Quiz Chimica Organica
    • Quiz Stechiometria
    • Test di Ammissione
  • Biochimica
  • News

© Copyright 2023 - Chimicamo - P.iva 09819971210