Spazio dedicato soltanto all'argomento 11 di chimica!
Buongiorno, volevo chiederle la risoluzione dell'esercizio 2 della slide 22 e 4 della slide 24. Grazie e buona giornata
Buongiorno, scusi il disturbo, potrei chiedere la risoluzione di un esercizio riguardante la lezione su Acidi e basi. L'esercizio si trova alla slide numero 21, ed è l'esercizio in cui viene richiesto di trovare il pH di un tampone acetato....
Grazie mille!
@ u037
ACIDO: $ eq_{A} = N_{A }\cdot V_{A} = M_{A} \cdot z \cdot V_{A} = 0,1\cdot1\cdot0,3 = 0,03 $ eq $ H^{+} $
BASE: $ eq_{B} = N_{B} \cdot V_{B} = M_{B} \cdot z \cdot V_{B} = 0,2\cdot2\cdot0,2 = 0,08 $ eq $ OH^{-} $
$ H^{+} + OH^{-} \rightarrow H_{2}O $
Dato che eq $ OH^{-} $ > eq $ H^{+} $ e che abbiamo acido forte + base forte, il pH sarà basico
0,03 eq $ H^{+} $ consumeranno 0,03 eq $ OH^{-} $ divenendo $ H_{2}O $
Restano pertanto 0,08 - 0,03 = 0,05 eq $ OH^{-} $
O più semplicemente: 0,05 mol $ OH^{-} $
$ [OH^{-}] = \dfrac{n_{OH-}}{V_{A}+V_{B}} = \dfrac{0,05}{0,3+0,2} = \dfrac{0,05}{0,5} = 0,1 M $
$ pOH = -Log[OH^{-}] = -Log0,1 = 1 $
$ pH = 14 - pOH = 14 - 1 = 13 $
L'altro esercizio che hai chiesto si svolge nello stesso modo... Prova a farlo, e se hai dei dubbi, scrivi ancora qui sul forum, e lo vediamo assieme.
@ u055
$ pH = pka + Log\dfrac{M_{S}}{M_{A}} $
Abbiamo le moli di sale e acido, ma dato che il volume è quello della soluzione tampone (quindi lo stesso per entrambi), si semplifica.
$ pH = 4,76 + Log \dfrac{2}{0,2} = 4,76 + Log10 = 4,76 + 1 = 5,76 $
Buongiorno, scusi il disturbo, avrei bisogno ancora di una delucidazione. Potrebbe rispiegarmi come ragionare nel caso mi trovassi davanti un esercizio in cui mi viene richiesto di calcolare il pH e il pOH di un acido debole e di una base debole? Ad esempio nell'esercizio 2 della slide 15 e 16. Grazie mille!!
Immaginiamo di avere una soluzione 0,1 M di un acido debole.
Se l'acido fosse forte: pH = -Log 0,1 = 1
Dato che l'acido è debole, quindi in soluzione non è dissociato al 100% come l'acido forte, libera una quantità di ioni H+ minore: ovvero, a parità di concentrazione con l'acido forte, darà una soluzione meno acida, cioè con un pH più vicino a 7.
Quindi la risposta da dare è pH > 1
Per essere più precisi, dato che per effetto tampone dell'acqua il limite è 7, possiamo specificare: 1 < pH < 7.
Ora, per il calcolo esatto, bisognerebbe impostare il problema oppure applicare la formula approssimata indicata nelle slide. Però questo nei test non l'hanno mai chiesto (era eventualmente possibile fino all'anno scorso, quando c'erano 15 domande: ma nel TOLC, essendo solo 8 domande, è improbabile... per questo non l'abbiamo visto a lezione). Comunque ti riporto la risoluzione dell'esercizio della slide.
$ pH = -\frac{1}{2}Log(k_{a} \cdot M) $
$ pH = -\frac{1}{2}Log(0,05 \cdot 0,2) = -\frac{1}{2}Log0,01 = -\frac{1}{2}\cdot(-2) = 1 $
Per la base il procedimento è analogo, ma conviene ragionare in termini di pOH.
Immaginiamo di avere una soluzione 0,1 M di una base debole.
Se la base fosse forte: pOH = -Log 0,1 = 1
Dato che la base è debole, quindi in soluzione non è dissociata al 100% come la base forte, libera una quantità di ioni OH- minore: ovvero, a parità di concentrazione con la base forte, darà una soluzione meno basica, cioè con un pOH più vicino a 7.
Quindi avremo pOH > 1 e pertanto pH < 13
Per essere più precisi: 1 < pOH < 7
Convertendo in pH (ricordando che pH = 14 - pOH): 7 < pH < 13
Risoluzione dell'esercizio della slide.
$ pOH = -\frac{1}{2}Log(k_{b} \cdot M) $
$ pOH = -\frac{1}{2}Log(9,6\cdot10^{-4}\cdot 0,1) = -\frac{1}{2}Log(10^{-3}\cdot0,1) = -\frac{1}{2}Log10^{-4} = -\frac{1}{2}\cdot(-4) = 2 $
pH = 14 - 2 = 12
Buon pomeriggio, ho un dubbio sul seguente esercizio: "Aggiungendo contemporaneamente 18 g di HCl (PM=36) e 22 g di NAOH (PM=40) a 1L di H2O.
, il pH risultante sarà:
Acido
Basico
Neutro
Compreso tra 2 e 5
Uguale a 5
Io ho risolto l'esercizio tramite gli equivalenti, mi è venuto che c'è un eccesso di base di 0,05 moli. Successivamente ho calcolato la concentrazione di OH e poi il pOH che mi viene circa 3. L'esercizio mi chiede il pH per cui viene circa 11, è corretto affermare che il pH dunque è basico? Mi viene il dubbio in quanto ad agire è HCl che è un acido forte...
Spero di essermi spiegata...
Grazie mille
Non è questione di essere forte/debole, ma della quantità di H+/OH- forniti (quindi dipende dalla concentrazione di acido e base).
In ogni caso in questo tipo di esercizi sono SEMPRE acidi e basi forti.
I calcoli che hai svolto sono corretti.
nHCl = 18/36 = 0,5 mol
eqA = nA·z = 0,5·1 = 0,5 eq H+
nNaOH = 22/40 = 0,55 mol
eqB = 0,55·1 = 0,55 eq OH-
Dato che eq(OH-) > eq(H+), il pH è basico.
Il quesito termina qui, perché hai già l'opzione di risposta da scegliere.
***
A questo punto se vuoi puoi andare avanti coi calcoli per fare esercizio e trovare il pH, però il quesito non lo prevede, quindi i numeri non sono semplici da "gestire". I calcoli che hai svolto però non sono corretti. Li riporto perché potrebbe tornare utile in Matematica (un calcolo simile è stato chiesto in passati Test di Medicina, c'è un esercizio simile nelle slide, ultima pagina del capitolo Acido/Base, esercizio 5).
0,55 – 0,5 = 0,05 mol OH- in eccesso
MOH- = 0,05/1 = 0,05 M
pOH = -Log 0,05 = -Log (5·10-2) = -Log 5 – Log 10-2 = 2 – Log 5
Log 1 = 0
Log 10 = 1
Quindi Log 5 è un numero compreso tra 0 e 1. Approssimiamo a 0,5 (in realtà è 0,7 ma stiamo approssimando...)
pOH = 2 - log 5 = 2 – 0,5 = 1,5
pH = 14 – 1,5 = 12,5
Buonasera, avrei bisogno di chiedere una cosa sul seguente esercizio: "Che pH ha la soluzione che si ottiene facendo reagire 0,09 moli di HCL con 4 grammi di NaOH, considerando che il volume finale è di 1 dL?"
In quest'esercizio da per scontato che io sappia quanto vale la massa del sodio? perchè per risolverlo io come prima cosa calcolerei le moli di NaOH tramite la formula n=m/MM... dato che l'esercizio non mi da la MM del sodio, c'è un modo diverso per farlo?
Se invece l'unico modo per risolverlo è sapere la MM del sodio, quali sono gli elementi di cui mi conviene conoscere a memoria la massa?
Grazie mille e buona serata!
Inoltre volevo chiedere un'altra cosa, negli esercizi sulle soluzioni tampone, non ricordo quando dobbiamo usare la formula pH=pKa + log Msale/Macido piuttosto che la formula pH=ka per Macido/Msale.
Grazie mille e scusi il disturbo..
Buonasera, avrei bisogno di chiedere una cosa sul seguente esercizio: "Che pH ha la soluzione che si ottiene facendo reagire 0,09 moli di HCL con 4 grammi di NaOH, considerando che il volume finale è di 1 dL?"
In quest'esercizio da per scontato che io sappia quanto vale la massa del sodio? perchè per risolverlo io come prima cosa calcolerei le moli di NaOH tramite la formula n=m/MM... dato che l'esercizio non mi da la MM del sodio, c'è un modo diverso per farlo?
Se invece l'unico modo per risolverlo è sapere la MM del sodio, quali sono gli elementi di cui mi conviene conoscere a memoria la massa?
Grazie mille e buona serata!
Sì, senza sapere la MA di Na (o la MM di NaOH) l'esercizio è irrisolvibile.
In genere nei test venivano fornite tutte le masse atomiche necessarie all'esercizio.
Comunque quelle che conviene conoscere a prescindere sono: H, C, N, O.
Inoltre volevo chiedere un'altra cosa, negli esercizi sulle soluzioni tampone, non ricordo quando dobbiamo usare la formula pH=pKa + log Msale/Macido piuttosto che la formula pH=ka per Macido/Msale.
Grazie mille e scusi il disturbo..
La seconda formula non esiste...
L'equazione di Henderson-Hasselbach è l'unica da utilizzare per una soluzione tampone:
pH = pka + Log(M sale/M acido)
Buongiorno, ho una domanda sul seguente quesito: "L'aceto contiene il 5% in peso di acido acetico e ha una densità approssimativa di 1,0 g/ml. Qual è la massa, espressa in grammi, di acido acetico contenuta in 5 litri di aceto?"
Il fatto che nel testo ci venga fornita la denistà è un dato superfluo oppure è un dato importante e da utilizzare?
Perchè io ho svolto l'esercizio utilizzato la concentrazione percentuale m/v e comunque mi viene il risultato corretto, però magari c'è un altro ragionamento da fare utilizzando la densità.
Grazie mille e buona giornata
Attenzione: non hai la percentuale massa-volume, 5% è in massa-massa...
5 L = 5000 ml di aceto
d = m/V
m = d·V = 1·5000 = 5000 g di aceto
5000·(5/100) = 250 g di acido acetico
Il motivo per cui ti è venuto lo stesso è perché la densità è di 1 g/ml, altrimenti non sarebbe venuto.
Buona sera, mi sono bloccata su un esercizio... potrebbe spiegarmi come svolgerlo?
Se si vuole ottenere una soluzione acquosa a pH=4 partendo da una soluzione acquaosa a pH=2, un litro di quest'ultima va diluito con acqua fino a ?
Grazie mille e buona serata
Metodo veloce.
pH = 4 è di 2 unità maggiore di pH = 2 (pH = 2+2 = 4)
Il pH è una scala logaritmica, pertanto è 102 = 100, cioè la diluizione di un fattore 100: pertanto da 1 L a 100 L.
Metodo coi calcoli.
pH = 2 => [H+] = 10-2 M
pH = 4 => [H+] = 10-4 M
M·V = M'·V'
10-2·1 = 10-4·V'
V' = 10-2/10-4 = 102 = 100 L
Buon pomeriggio, potrei chiederle la risoluzione dei seguenti quesiti?
Sapendo che NaOH ha massa molare di 40 g/mol, quanti grammi di NaOH occorreranno per neutralizzare 10 L di una soluzione acquosa di un acido monoprotico forte a pH=2?
Quale combinazione di fattori casua sicuramente un aumento della velocità di una razione?
- Aumento della temperatura e diminuzione della concentrazione dei reagenti
-Aumento della concentrazione del catalizzatore e diminuzione della concentrazione dei reagenti
-Aggiunta di un catalizzatore e diminuzione della temperatura
-Aumento della temperatura e aumento della concentrazione dei reagenti
-Diminuzione della pressione e riduzione della superficie di contatto
La compustione dell'acido solfidrico può avvenire secondo la seguente reazione:2H2S + 3O2 --> 2SO2 + 2H2O
Se 10 mol di H2S e 30 mol di O2 vengono poste in un recipiente chiuso, quante moli saranno complessivamente presenti nel recipiente dopo la combustione?
35 moli
10 moli
55 moli
20 moli
40 moli
quale fra i seguenti composti, è l'unico che si trova allo stato liquido a temperatura e pressione ambiente?
KBr
CH4
CH3OH
CO
NO2
Grazie mille e buona giornata!!
Buonasera, ho svolto un'altra simulazione sul sito cisia e avrei altre domande da chiedere.. grazie in anticipo
20 mL di CH4 vengono bruciati insieme con 80 mL di O2, misurati nelle stesse codnizioni di temperatura e pressione. Al termine della reazione CH4 + 2O2 --> CO2 + 2H2O qual è la composizione percentuale in volume della miscela gassosa?
- 40% O2, 20% CO2, 40% H2O
- 25% CH4, 25% O2, 25% CO2, 25% H2O
- 25% CH4, 50% O2, 25% CO2
- 40% CH4, 20% CO2, 40% H2O
- 33% CO2, 66% H2O
Quale tra le seguenti coppie di sostazne, forma sempre una miscela omogenea a pressione e temperatura ambiente?
acqua e olio
ferro e carbonio
acqua e zolfo
acqua e anidride carbonica
diazoto e diossigeno
Grazie mille e buona serata!
Buon pomeriggio, potrei chiederle la risoluzione dei seguenti quesiti?
Sapendo che NaOH ha massa molare di 40 g/mol, quanti grammi di NaOH occorreranno per neutralizzare 10 L di una soluzione acquosa di un acido monoprotico forte a pH=2?
Quale combinazione di fattori casua sicuramente un aumento della velocità di una razione?
- Aumento della temperatura e diminuzione della concentrazione dei reagenti
-Aumento della concentrazione del catalizzatore e diminuzione della concentrazione dei reagenti
-Aggiunta di un catalizzatore e diminuzione della temperatura
-Aumento della temperatura e aumento della concentrazione dei reagenti
-Diminuzione della pressione e riduzione della superficie di contatto
La compustione dell'acido solfidrico può avvenire secondo la seguente reazione:2H2S + 3O2 --> 2SO2 + 2H2O
Se 10 mol di H2S e 30 mol di O2 vengono poste in un recipiente chiuso, quante moli saranno complessivamente presenti nel recipiente dopo la combustione?
35 moli
10 moli
55 moli
20 moli
40 moli
quale fra i seguenti composti, è l'unico che si trova allo stato liquido a temperatura e pressione ambiente?
KBr
CH4
CH3OH
CO
NO2
Grazie mille e buona giornata!!
1) pH = 2 => [H+] = 10-2 M
eqA = eqB
MA・z・VA = nB・z
10-2・1・10 = nB・1
n = 0,1 mol NaOH
m = n・MM = 0,1・40 = 4 g NaOH
2) Aumentare la temperatura aumentare la velocità di reazione (si osserva che un incremento di 10 °C all'incirca la raddoppia); inoltre aumentare la concentrazione dei reagenti fa aumentare la velocità di reazione (anche se non sempre).
3) 2H2S + 3O2 → 2SO2 + 2H2O
10 mol di H2S reagiscono con 15 mol di O2 (2:3 = 10:15)
ci sono 15 mol di O2 in eccesso
Vengono prodotte 10 mol di SO2 (2:2 = 10:10) e 10 mol di H2O (2:2 = 10:10)
Alla fine della reazione ci sono: 10 mol di SO2 + 10 mol di H2O + 15 mol di O2 non reagito.
In totale 35 mol
4) KBr è un sale, quindi è allo stato solido
CH4 CO NO2 sono tutti dei gas
CH3OH è liquido
Buonasera, ho svolto un'altra simulazione sul sito cisia e avrei altre domande da chiedere.. grazie in anticipo
20 mL di CH4 vengono bruciati insieme con 80 mL di O2, misurati nelle stesse codnizioni di temperatura e pressione. Al termine della reazione CH4 + 2O2 --> CO2 + 2H2O qual è la composizione percentuale in volume della miscela gassosa?
- 40% O2, 20% CO2, 40% H2O
- 25% CH4, 25% O2, 25% CO2, 25% H2O
- 25% CH4, 50% O2, 25% CO2
- 40% CH4, 20% CO2, 40% H2O
- 33% CO2, 66% H2O
Quale tra le seguenti coppie di sostazne, forma sempre una miscela omogenea a pressione e temperatura ambiente?
acqua e olio
ferro e carbonio
acqua e zolfo
acqua e anidride carbonica
diazoto e diossigeno
Grazie mille e buona serata!
1) Qui non c'è da fare praticamente nessun calcolo: basta solo ragionare (vedi anche esercizio dell'acido solfidrico).
CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O
Scritta la reazione e bilanciata vediamo che la stechiometria CH4 : O2 = 1 : 2
Quindi 20 ml di CH4 reagiranno con 40 ml di O2: ci sono 40 ml di O2 in eccesso, mentre CH4 è stato tutto consumato.
Pertanto alla fine della reazione ci saranno CO2, H2O e 40 ml di O2 non reagito.
Pertanto l'unica risposta corretta è la A.
2) Ossigeno e azoto sono l'aria, che è una soluzione gassosa, in quanto i gas hanno miscibilità infinita.
Buonasera, ho un dubbio rispetto al quiz allegato... come fa una soluzione acida ad avere pH 0? In questi casi in realtà la soluzione non avrebbe ph neutro?
@ u111
Beh, è dimostrato piuttosto chiaramente nella spiegazione del quesito...
Una soluzione 1 M di acido forte ha pH = -Log (1) = 0
Quindi fortissimamente acida!
Il pH neutro si ha quando pH = 7
0-6: zona acida
7: zona neutra
8-14: zona basica
La scala del pH è una conversione logaritmica della concentrazione di H+, in modo da passare da una scala esponenziale a una decimale, più semplice da decifrare. Quindi l'intervallo in teoria potrebbe anche essere esteso oltre 0-14. Però per ragioni di natura pratica non è necessario.
buon pomeriggio, non capisco lo svolgimento di questo esercizio( risposta corretta: A ). In particolare non mi è chiaro il comportamento anfotero dell’ammoniaca.
buon pomeriggio, non capisco lo svolgimento di questo esercizio( risposta corretta: A ). In particolare non mi è chiaro il comportamento anfotero dell’ammoniaca.
Le reazioni acido/base sono degli scambi di ioni H+.
Nella reazione della risposta A non si ha alcuno scambio di H+, quindi non è una reazione acido-base.
(Per la precisione è una sostituzione nucleofila in un composto di coordinazione... che nell'ambito della più semplice chimica inorganica possiamo classificare come uno scambio)
Nella C, D ed E una specie cede un H+ all'altra, quindi sono reazioni acido/base.
Nella E abbiamo acido nitrico e acido perclorico, quindi in prima battuta sono due acidi. Però l'acido perclorico risulta essere più forte dell'acido nitrico, pertanto lo protona. Quindi in questa situazione l'acido perclorico si comporta da acido, mentre l'acido nitrico si comporta da base (esattamente come hai scritto).
Per quanto riguarda NH3, la reazione riportata è sostanzialmente simile alla reazione di autoprotolisi dell'acqua, ovvero una molecola di ammoniaca che ne protona un'altra. La molecola di NH3 che protona l'altra si comporta da acido, dando luogo alla formazione di NH2- (che è la sua base coniugata), mentre quella che viene protonata si comporta da base, dando luogo alla formazione di NH4+ (che è il suo acido coniugato). E quindi anche questa è una reazione acido/base.
Pertanto l'ammoniaca può mostrare comportamento anfotero. Però la costante di autoprotolisi è 10^-30, il che significa che solo 2 molecole di NH3 tra un milione di miliardi di molecole si autoprotonano. Ovvero assolutamente trascurabile.
In soluzione acquosa l'ammoniaca dà luogo a questa reazione:
NH3 + H2O -> NH4OH -> NH4+ + OH-
(in quanto l'acqua è una base più debole dell'ammoniaca, pertanto si comporta da acido, protonando l'ammoniaca)
Per mostrare invece il comportamento anfotero dell'ammoniaca, bisogna farla reagire con un acido o una base, possibilmente forti.
NH3 + HCl -> NH4Cl => (NH3 si comporta da base, viene protonata da HCl)
NH3 + NaOH -> NaNH2 + H2O => (NH3 si comporta da acido, protona OH-)