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Home Chimica

pH di un’acqua contenente CO2

di Chimicamo
19 Ottobre 2022
in Chimica, Stechiometria
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0
pH di un’acqua contenente CO2-chimicamo

pH di un’acqua contenente CO2-chimicamo

Il pH di un’acqua contenente CO2 non è neutro in quanto è influenzato dalla solubilità del biossido di carbonio contenuto nell’aria.

Sommario nascondi
1 Legge di Henry
2 Equilibri

La fonte più comune di acidità dell’acqua è dovuta infatti alla quantità di biossido di carbonio in essa disciolta proveniente in gran parte dall’atmosfera.

E’ presente pertanto il seguente equilibrio tra l’anidride carbonica disciolta in acqua e quella presente allo stato gassoso nell’atmosfera:

CO2(g) ⇌ CO2(aq)

Legge di Henry

La quantità di CO2 disciolta nell’acqua può essere calcolata dalla legge di Henry per la quale KH = 3.38 · 10-2 mol/Latm e  [CO2(aq)] = KH · p CO2(g)

Poiché la quantità di CO2 è presente nell’atmosfera in ragione dello 0.0355 %

p CO2(g)  = 0.0355 · 1 atm/100 = 0.000355 atm

da cui [CO2(aq)] = KH · p CO2(g) = 3.38 · 10-2 mol/Latm · 0.000355 atm = 1.20 · 10-5 mol/L

Equilibri

L’anidride carbonica disciolta in acqua dà luogo alla formazione di acido carbonico secondo l’equilibrio:

CO2(aq) + H2O ⇌ H2CO3(aq) la cui costante vale 1.7 · 10-3  (1)

L’acido carbonico è un acido diprotico e il primo equilibrio di dissociazione è:

H2CO3(aq) ⇌ HCO3– (aq) + H+ per il quale Ka1 =2.5 · 10-4 (2)

Pertanto l’equilibrio

CO2(aq) + H2O ⇌ HCO3– + H+

È dato dalla somma dell’equilibrio (1) con l’equilibrio (2) la cui costante K è data dal prodotto delle due costanti:

K = (1.7 · 10-3)(2.5 · 10-4) = 4.3 · 10-7

L’espressione relativa alla costante di questo equilibrio è:

K= 4.3 · 10-7 = [HCO3–][ H+]/[CO2]

  Alcani: reazioni

Poiché all’equilibrio [HCO3–]=[ H+] = x si ha

4.3 · 10-7 = (x)(x)/[CO2] = (x)(x)/ 1.20 · 10-5 mol/L

Si ha, risolvendo rispetto a x, che:

x = [H+] =2.3 · 10-6 M

da cui pH = 5.6

Tags: biossido di carboniocostante di equilibrioequilibrio chimicolegge di HenrypH

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Il Progetto Chimicamo

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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