pH di acidi e basi forti: esercizi svolti

Per acido e base forte si intende un acido o una base dissociati al 100%. Per il generico acido forte HA, disciolto in acqua, possiamo scrivere:

HA → H+ + A

La freccia unica indica la totale dissociazione dell’acido quindi la concentrazione dello ione H+ è pari alla concentrazione dell’acido forte. Il pH può essere così facilmente calcolato:

pH = – log [H+]

Analogamente, detta MOH una base forte, disciolta in acqua, possiamo scrivere:

MOH → M+ + OH

La concentrazione dello ione OH è quindi pari alla concentrazione iniziale della base e il pOH può essere calcolato dalla relazione:

pOH = – log [OH]

Per determinare il pH di una soluzione di una base forte, dopo aver calcolato il pOH si può usare l’espressione:

pH + pOH = 14 ( derivante dalla dissociazione dell’acqua)

da cui

pH = 14 – pOH

Esercizi:

1) Calcolare il pH di una soluzione ottenuta mescolando 6.30 g di HNO3 in acqua e avente un volume di 1500 mL

Innanzi tutto calcoliamo il peso molecolare di HNO3 dalla somma dei pesi atomici:

peso molecolare di HNO3 = 1.008 + 14.0067 + ( 3 ∙15.999 )= 63.0 g/mol

Calcoliamo le moli dell’acido:

moli di HNO3 = 6.30 g / 63.0 g/mol = 0.100

Convertiamo i millilitri in Litri dividendo per 1000:

V = 1500 mL = 1.500 L

calcoliamo la concentrazione dell’acido espressa in molarità :

Molarità = moli di soluto / volume della soluzione espressa in Litri

M = 0.100/ 1.500 = 0.0667

La concentrazione dell’acido corrisponde alla concentrazione dello ione H+:

[H+] = 0.0667 M

Da cui pH = – log 0.0667 =1.18

 

2) Calcolare la concentrazione dell’acido forte HA sapendo che il suo pH è pari a 3.5

Dalla definizione di pH = – log [H+] si ottiene la formula:

10-pH = [H+]

Con la calcolatrice digita 3.5 , poi il segno meno ( dal tasto +/-) poi trova la funzione inversa del logaritmo che viene indicato con log ( da non confondere con ln) e si ha:

10– 3.5 = 0.000316 = [H+]

Essendo l’acido HA un acido forte 0.000316 M corrisponde alla concentrazione dell’acido

 

3) Calcolare il pH di una soluzione di NaOH ottenuta mescolando 8.00 g di NaOH in acqua e avente un volume di 800 mL

Calcoliamo il peso molecolare di NaOH sommando i pesi atomici:

Peso molecolare di NaOH = 22.9898 + 15.999 + 1.008 = 39.9968 g/mol che può essere approssimato a 40 g/mol

Le moli di NaOH corrispondono a :

moli di NaOH = 8.00 g / 40 g/mol = 0.200

concentrazione della base = 0.200 mol/ 0.800 L = 0.250 M

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Author: Chimicamo

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