• Il Progetto
  • Indice Chimica Online
  • Cookie Policy
  • Privacy
lunedì, Gennaio 30, 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

Concentrazioni all’equilibrio di un acido diprotico

di Chimicamo
19 Ottobre 2022
in Chimica, Stechiometria
A A
0
Concentrazioni-all’equilibrio-di-un-acido-diprotico-chimicamo

Concentrazioni-all’equilibrio-di-un-acido-diprotico-chimicamo

Un acido diprotico è un acido che può dar luogo alla perdita di due protoni come, ad esempio, l’acido solforico H2SO4, l’acido carbonico H2CO3, l’acido solforoso H2SO3 l’acido solfidrico H2S, l’acido cromico H2CrO4 e l’acido ossalico H2C2O4.

Sommario nascondi
1 Equilibrio di dissociazione
2 Calcolo delle concentrazioni all’equilibrio
3 Esempio
4 I.C.E. chart relativa al primo equilibrio
5 I.C.E. chart relativa al secondo equilibrio:
6 Considerazioni

Equilibrio di dissociazione

 

Detto H2A un generico acido diprotico esso è soggetto a due equilibri di dissociazione:

H2A(aq) + H2O(l) ⇄ H3O+(aq) + HA–(aq) regolato dalla costante di equilibrio Ka1

HA–(aq) + H2O(l) ⇄ H3O+(aq) + A2-(aq)  regolato dalla costante di equilibrio Ka2

Le espressioni delle costanti di equilibrio sono rispettivamente:

Ka1 = [H3O+ ][HA–]/[H2A]

Ka2 = [H3O+ ][A2-]/[HA–]

In genere la costante di prima ionizzazione è molto maggiore rispetto a quella di seconda ionizzazione; si pensi che il valore di Ka1 dell’acido solforico è di 103 mentre il valore della Ka2 è dell’ordine di 10-2.

Calcolo delle concentrazioni all’equilibrio

Per calcolare le concentrazioni delle specie all’equilibrio si può procedere considerando le due dissociazioni e trattando i due equilibri come viene di seguito applicato.

Tuttavia se la prima costante di ionizzazione di un acido diprotico è maggiore della seconda di un fattore di almeno 20, si può trattare la prima ionizzazione separatamente e calcolare le concentrazioni risultanti da essa prima di calcolare le concentrazioni di specie risultanti dalla successiva ionizzazione.

Questo può semplificare il lavoro perché si può determinare la concentrazione di H3O+ e della base coniugata dalla prima ionizzazione, quindi determinare la concentrazione della base coniugata della seconda ionizzazione in una soluzione con concentrazioni determinate dalla prima ionizzazione. Verrà dimostrato che possono essere apportate alcune semplificazioni che, tuttavia, non modificano il risultato.

Esempio

Si supponga di voler calcolare le concentrazioni delle specie presenti all’equilibrio di una soluzione 0.033 M di acido carbonico per il quale Ka1 = 4.3 · 10-7 e Ka2 = 5.6 · 10-11

  Acido esafluorosilicico

I due equilibri di dissociazione sono:

H2CO3(aq) + H2O(l) ⇄ H3O+(aq) + HCO3–(aq)

HCO3–(aq) + H2O(l) ⇄ H3O+(aq) + CO32-(aq) 

I.C.E. chart relativa al primo equilibrio

 

H2CO3 H2O ⇄ H3O+ HCO3–
Stato iniziale 0.033 // //
Variazione -x +x +x
All’equilibrio 0.033-x x x

 

Sostituiamo questi valori nell’espressione della Ka1

Ka1 = 4.3 · 10-7 =[H3O+][ HCO3–]/[ H2CO3] = (x)(x)/0.033-x

Trascurando la x sottrattiva al denominatore si ha:

4.3 · 10-7 = (x)(x)/0.033

Da cui x = [H3O+] =[ HCO3–] = √4.3 · 10-7 · 0.033 = 1.2 · 10-4 M

Pertanto [H2CO3]eq = 0.033- 1.2 · 10-4 M = 0.033 M

I.C.E. chart relativa al secondo equilibrio:

HCO3– H2O ⇄ H3O+ CO32-
Stato iniziale 1.2 · 10-4 1.2 · 10-4 //
Variazione -x +x +x
All’equilibrio 1.2 · 10-4 -x x x

 

Sostituiamo questi valori nell’espressione della Ka2

Ka2 = 5.6 · 10-11 =[H3O+][ CO32-]/[ HCO3–] = (1.2 · 10-4+ x)(x)/ 1.2 · 10-4-x

Trascurando x rispetto a 1.2 · 10-4 si ha:

[H3O+] = 1.2 · 10-4 + 5.6 · 10-11 = 1.2 · 10-4 M

[HCO3–] = 1.2 · 10-4 – 5.6 · 10-11 = 1.2 · 10-4 M

x = [ CO32-] = 5.6 · 10-11 M

Considerazioni

Per semplificare questo tipo di problema si può assumere che all’equilibrio la concentrazione dell’acido indissociato sia pari alla concentrazione iniziale. La concentrazione di H3O+ e della base coniugata dell’acido indissociato si possono ottenere considerando solo il primo equilibrio. La concentrazione dello ione proveniente dalla seconda dissociazione è pari alla seconda costante di equilibrio

Tags: acido carbonicoacido cromicoacido ossalicoacido solfidricoacido solforosobase coniugataI.C.E. chart

Se vuoi inviare un esercizio clicca QUI




electro
Articolo Precedente

Reazioni degli epossidi in ambiente acido

Prossimo Articolo

Uova colorate con sostanze naturali

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

  • Chitosano 30 Gennaio 2023
  • Un orso su Marte 30 Gennaio 2023
  • Benzoato di sodio 29 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