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Home Stechiometria

Esercizi su grado di dissociazione e costante di equilibrio

di Chimicamo
5 Giugno 2022
in Stechiometria, Chimica
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Esercizi su grado di dissociazione e costante di equilibrio- chimicamo

Esercizi su grado di dissociazione e costante di equilibrio- chimicamo

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

Negli esercizi può essere richiesta anche la determinazione del pH.

Sono 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 è 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

Calcolo del grado di dissociazione

  • 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

Calcolo del pH e del grado di dissociazione

  • Una soluzione avente volume pari a 1250 mL contiene 4.00 g di acido formico HCOOH. Calcolare il pH e il grado di dissociazione sapendo che il valore di Ka è 1.80 ∙ 10-4

Le moli di acido formico sono pari a:

moli di acido formico = 4.00 g/ 46.03 g/mol = 0.0869

la concentrazione iniziale di acido formico vale 0.0869/1.250 L = 0.0695 M

L'acido formico è un acido debole che si dissocia secondo l'equilibrio:

HCOOH  H+ + HCOO–

L'espressione della costante di equilibrio è:

Ka = [H+][ HCOO–]/[HCOOH]

all'equilibrio:

[HCOOH] = 0.0695-x

[HCOO–]=[H+] = x

Ka =  1.80 ∙ 10-4 = (x)(x)/0.0695-x

Da cui x = 0.00354 M

pH = – log 0.00354 = 2.45

α = 0.00354/0.0695=0.0509

Calcolo del pH

  • 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–

L'espressione della costante di equilibrio è:

Ka = [H+][ NO2–]/[HNO2]

Il grado di dissociazione α è pari a 0.0407

Sostituendo nell'espressione di α si ha:

0.0407 = x/0.260

ADVERTISEMENTS

Da cui x = 0.0106 = [H+]=[NO2–]

Pertanto pH = – log 0.0106 =1.98

Ka = (0.0106)(0.0106)/0.260 – 0.0106 = 0.000451

 

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Tags: costante di equilibrioelettrolitiesercizi svoltipHpOHstechiometria

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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.

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