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Calcolo del pH di H2PO4-- chimicamo

H2PO4-: calcolo del pH

  |   Chimica, Stechiometria

Il diidrogeno fosfato H2PO4 è un anione derivante dalla dissociazione di un sale come, ad esempio, il diidrogenofosfato di sodio

Si supponga di voler calcolare il pH di una soluzione acquosa di NaH2PO4 avente concentrazione 0.100 M sapendo che Ka1= 7.1 ∙ 10-3; Ka2 = 6.3 ∙ 10-8; Ka3 = 4.5 ∙ 10-13

Si può assumere che il fosfato biacido di sodio si dissoci completamente:

NaH2PO4 → Na+ + H2PO4

Pertanto a seguito della dissociazione del sale la concentrazione del  diidrogenofosfato è pari a 0.100 M

Equilibri

Lo ione H2PO4in presenza di acqua può comportarsi da acido secondo l’equilibrio

H2PO4 + H2O ⇌ HPO42- + H3O+  

Regolato dalla Ka2

o può comportarsi da base secondo l’equilibrio

H2PO4 + H2O ⇌ H3PO4 + OH

Costante di idrolisi

Regolato dalla costante di idrolisi che si può dimostrare essere pari a

K = Kw/Ka1 = 10-14/7.1 ∙ 10-3 =1.4 ∙ 10-12

Stante la diversità nell’ordine di grandezza tra le due costanti si può ritenere che il fosfato biacido si comporti da acido monoprotico.

Costruiamo una I.C.E. chart:

H2PO4 H2O HPO42- H3O+
Stato iniziale 0.100 // //
Variazione -x +x +x
Equilibrio 0.100-x x x

Ka2 = 6.3 ∙ 10-8 = [HPO42-][ H3O+]/[ H2PO4] = (x)(x)/0.100-x

Da cui x = [H3O+] = 7.9 ∙ 10-5 M

pH = – log 7.9 ∙ 10-5 = 4.1

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