Esercizi svolti sul pH di acidi e basi forti

La determinazione del pH di soluzioni costituite da acidi forti e/o basi forti viene effettuata conoscendo le seguenti relazioni: pH = -log [H+] e pOH = – log [OH]  oltre al prodotto ionico dell’acqua Kw = [H+]  [OH]

1)1.31 g di HClO4 sono sciolti in 250 cm3 di   acqua. Calcolare la concentrazione dello ione idrogeno e dello ione idrossido in soluzione, trascurando la variazione di volume. 

Per prima cosa calcoliamo le moli di HClO4:

moli di HClO4 = 1.31 g/ 100.457 g/mol= 0.0130

poiché HClO4 è un acido forte che si può assumere dissociato al 100% le moli di H+ sono pari a 0.0130.

la concentrazione dello ione H+ è pari a: [H+] = 0.0130 mol/ 0.250 dm3= 0.0522 M

Per conoscere la concentrazione dello ione OH si può utilizzare il prodotto ionico dell’acqua: Kw = [H+][OH] = 1.00∙10-14

Pertanto la concentrazione dello ione OH è pari a: [OH] = Kw/[H+] da cui, sostituendo si ha:

[OH] = 1.00 ∙10-14/ 0.0522 = 1.92 ∙10-13 M

2)     0.322 g di Ca(OH)2 sono sciolti in tanta acqua da avere 2.50 dm3 di soluzione. Calcolare la concentrazione dello ione idrossido e dello ione idrogeno.

 Moli di Ca(OH)2 : 0.322 g /74.092 g/mol= 0.00435

Consideriamo la dissociazione dell’idrossido di calcio:

Ca(OH)2 → Ca2+ + 2 OH in cui si evidenzia che per ogni mole di idrossido di calcio dissociata si ottengono due moli di ione idrossido. Pertanto le moli di OH sono pari a 0.00435 ∙2 = 0.00870

La concentrazione di OH è quindi pari a 0.00870 mol/ 2.50 dm3 =  0.00348 M

Da cui la concentrazione dello ione idrogeno è pari a: [H+] = 1.00 x 10-14 / 0.00348 = 2.87 ∙10-12 M

3)     0.151 g di Ba(OH)2 sono sciolti in tanta acqua da avere 1.50 dm3 di soluzione. Calcolare il pH e il pOH della soluzione.

Le moli di Ba(OH)2 sono pari a 0.151 g / 171.314 g/mol= 0.000881

Consideriamo la dissociazione dell’idrossido di bario: Ba(OH)2 → Ba2+ + 2 OH

In cui si evidenzia che per ogni mole di idrossido di bario dissociata si ottengono due moli di ione idrossido. Pertanto le moli di ione idrossido sono pari a

0.000881 ∙2 = 0.00176. la concentrazione dello ione idrossido è pari a

0.00176 mol/ 1.50 dm3 = 0.00118 M.

Il pOH è definito come pOH = – log [OH] da cui, sostituendo pOH = – log 0.00118= 2.93

Poiché pH + pOH = pKw = 14 si ha:

pH = 14 – 2.93 = 11.1

4)    Il pH di una soluzione acquosa è 3.50. calcolare la concentrazione dello ione idrogeno.

Il pH è definito come: pH = – log [H+] da cui [H+]= 10-pH = 10-3.50 = 3.16 ∙10-4

Sulla calcolatrice digitare 3.50, poi il segno meno ( tasto+/-) e successivamente la funzione inversa del log.

5)     La concentrazione dello ione H+ in una soluzione acquosa è 2.50 ∙10-2 M. Calcolare il pH e il pOH.

Per definizione: pH = – log 2.50 ∙10-2 = 1.60 e pOH = 14 – pH = 14 – 2.60 = 11.4

6)     Calcolare il pH e il pOH di una soluzione 0.045 M di NaOH.

Consideriamo la dissociazione di NaOH:

NaOH →Na+ + OH

NaOH è una base forte che si può assumere dissociata al 100% per cui si può assumere [OH]= 0.045 M

Da cui pOH = – log 0.045= 1.3 e pH = 14 – pOH = 14 – 1.3 = 12.7

7)     5.50 g di KOH sono sciolti in acqua e la soluzione portata a 0.500 dm3. Calcolare il pH della soluzione.

Calcoliamo le moli di KOH: moli di KOH = 5.50 g / 56.1 g/mol= 0.0980

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Author: Chimicamo

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