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Home Stechiometria

Grado di dissociazione di un elettrolita. Esercizi svolti

di Chimicamo
18 Ottobre 2022
in Stechiometria, Chimica
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Grado di dissociazione di un elettrolita. Esercizi svolti-chimicamo

Grado di dissociazione di un elettrolita. Esercizi svolti-chimicamo

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Si definisce grado di dissociazione di un elettrolita e si indica con il simbolo α la frazione di moli di elettrolita che ha subito la dissociazione ovvero il rapporto fra le moli dissociate nd e quelle iniziali no:

α = nd/no

Consideriamo ad esempio una soluzione acquosa di acido acetico e sia α il suo grado di dissociazione secondo la reazione:
CH3COOH + H2O ⇄ CH3COO– + H3O+

Se no sono le moli iniziali di acido, le moli dissociate saranno sulla base della definizione di grado di dissociazione nd = α no. Si può costruire una I.C.E. chart

    CH3COOH ⇄ CH3COO– H+
Stato iniziale no
Variazione -α no +α no +α no
Equilibrio no-α no α no α no

                          

Le moli di acido acetico all'equilibrio  sono pari a  no – α no  =  no( 1-α)

Se V è il volume della soluzione la concentrazione di acido acetico all'equilibrio vale: no( 1-α) /V

Le concentrazioni di acetato e ione H+ all'equilibrio valgono entrambe  α no /V      

posto no/V = C si ha:

[CH3COOH]  = C(1-α) ; [CH3COO–]= [H+] = αC

Sostituendo tali dati nell'espressione della costante di equilibrio si ha:

 Ka = (αC)( αC)/ C(1-α) = α2C2/ C(1-α) = α2C/  (1-α)

Se l'elettrolita è sufficientemente debole si può trascurare α rispetto a 1 e si ha: Ka= α2C

Esercizi svolti

1)      Calcolare il grado di dissociazione di un acido debole HA 0.0500 M sapendo che Ka = 1.60 ∙ 10-5

Applicando la formula si ha: α = √ Ka/C =  1.60 ∙ 10-5/ 0.0500 = 0.0179

Il grado di dissociazione percentuale = 0.0179 ∙ 100= 1.79%

2)      Un acido debole HA ha una Ka pari a 9.2 ∙ 10-7. Calcolare il grado di dissociazione

a) in una soluzione 0.10 M

b) in una soluzione 0.010 M

a) Applicando la formula si ha: α = √ Ka/C =  √ 9.2 ∙ 10-7/0.10 = 0.00303

Il grado di dissociazione percentuale = 0.00303 ∙ 100 = 0.303

b) Anche in presenza di soluzione più diluita si può applicare la formula: α = √ Ka/C =  √ 9.2 ∙ 10-7/0.010 = 0.00959

ADVERTISEMENTS

Il grado di dissociazione percentuale = 0.00959 ∙ 100 = 0.959

Dal confronto dei risultati si desume che quanto più la soluzione è diluita tanto più il grado di dissociazione aumenta

3)      Calcolare il grado di dissociazione dell'acido acetico (Ka= 1.77 · 10-5)  nelle seguenti soluzioni:

a)      0.10 M CH3COOH

b)      5 mL di CH3COOH 0.10 M + 5 mL di acqua

c)      1 mL di CH3COOH 0.10 M+ 99 mL di acqua

a)      In questo caso applichiamo l'equazione α = √ Ka/C =  α = √1.77 ∙ 10-5/0.10 =  0.0133

Il grado di dissociazione percentuale = 0.0133 ∙ 100 = 1.33

b)      Calcoliamo la concentrazione dell'acido dopo la diluizione: moli di acido = 0.005 L ∙ 0.10 M=0.0005

Il volume totale della soluzione è 5 + 5 = 10 mL = 0.010 L

La concentrazione dell'acido è pertanto: 0.0005/ 0.010 L=0.05 M

applichiamo l'equazione α = √ Ka/C =  α = √1.77 ∙ 10-5/0.05 =  0.0188

Il grado di dissociazione percentuale = 0.0188 ∙ 100 = 1.88

c)      Calcoliamo la concentrazione dell'acido dopo la diluizione: moli di acido = 0.001 L ∙ 0.10 M = 0.0001. Il volume totale è pari a 1 + 99 = 100 mL = 0.100 L

La concentrazione dell'acido, a seguito della diluizione è pertanto: 0.0001/0.100 L=0.001 M

applichiamo l'equazione α = √ Ka/C =  α = √1.77 ∙ 10-5/0.001 = 0.133

Il grado di dissociazione percentuale = 0.133 ∙ 100 = 13.3

4)      Calcolare la ionizzazione percentuale di una soluzione 0.20 M di HCN. Ka= 4.9 ∙ 10-10

applichiamo l'equazione α = √ Ka/C =  √ Ka/C =√ 4.9 · 10-10/0.20 = 4.9 ∙ 10-5 da cui la ionizzazione percentuale è 4.9 ∙ 10-5 ∙100 = 0.0049

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Tags: acidi deboliacido aceticocostante di equilibrioelettroliti

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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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