Esercizi su grado di dissociazione e costante di equilibrio

Molti esercizi assegnati riguardano la determinazione del grado di dissociazione di un acido o di una base debole e la costante di dissociazione dell’elettrolita.

Vengono riportate alcune equazioni che correlano le varie grandezze.

Si definisce grado di dissociazione e si indica con α la frazione di moli di un elettrolita che ha subito la dissociazione ovvero il rapporto tra le moli dissociate nd e quelle iniziali no quindi α = nd/no

Spesso piuttosto che il grado di dissociazione viene usato il grado di dissociazione percentuale α% = nd ∙100/no

La concentrazione di ioni H+ può essere calcolata noto il pH dall’equazione [H+] = 10-pH

Noto il pH di una soluzione basica si può determinare il pOH tenendo conto che pOH = 14 – pH

La concentrazione di ioni OH può essere calcolata noto il pOH dall’equazione [OH] = 10-pOH
Esercizi

  • Calcolare il grado di dissociazione e la costante di equilibrio della etilammina se una soluzione 0.520 M ha un pH pari a 12.25

L’etilammina è una base di Brønsted-Lowry::
CH3CH2NH2 + H2O  CH3CH2NH3+ + OH

Il valore del pOH è 14-12.25 = 1.75

[OH] = 10-1.75 = 0.0178 M

All’equilibrio: [CH3CH2NH2] = 0.520 – 0.0178 = 0.502 M

Kb = [CH3CH2NH3+][ OH]/[ CH3CH2NH2] = (0.0178)(0.0178)/0.502 = 0.000631

α = 0.0178/0.520 = 0.0342

  • Calcolare il pH e il grado di dissociazione di una soluzione di metilammina 0.120 M sapendo che Kb = 4.37 ∙ 10-4

La metilammina è una base di Brønsted-Lowry::
CH3NH2 + H2O  CH3NH3+ + OH

All’equilibrio:

[CH3NH3+]=[OH]= x

[CH3NH2] = 0.120-x

Sostituendo questi valori nell’espressione della costante di equilibrio:

Kb = 4.37 ∙ 10-4 = [CH3NH3+][ OH]/[ CH3NH2] = (x)(x)/ 0.120-x

Trascurando la x sottrattiva al denominatore si ha x = [OH] = 0.00724 M

Da cui pOH = – log 0.00724 = 2.14

pH = 14 – 2.14 = 11.9

α = 0.00724/ 0.120 = 0.0603

  • Calcolare il pH e la costante di equilibrio dell’acido nitroso sapendo che una soluzione 0.260 M ha un grado di dissociazione % pari a 4.07 %

L’acido nitroso è un acido debole che si dissocia secondo l’equilibrio:

HNO2  H+ + NO2

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Author: Chimicamo

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