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Acidi poliprotici H 2 SO 4 H 2 SO 4 H + + HSO 4 - i 0.1 M / / f / 0.1 M 0.1 M HSO 4 - H + + SO 4 2- i 0.1 M 0.1M / e 0.1 –x 0.1 + x x [SO 4 2- ] [H + ]

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1 acidi poliprotici H 2 SO 4 H 2 SO 4 H + + HSO 4 - i 0.1 M / / f / 0.1 M 0.1 M HSO 4 - H + + SO 4 2- i 0.1 M 0.1M / e 0.1 –x x x [SO 4 2- ] [H + ] [HSO 4 - ] K a2 = pH = - log [H + ]= - log 0.109= (0.1-x) = x x x x = ± ( ) x = = (0.1 + x) x 0.1-x K a2 = x x 0.1-x = [H + ] = =0.109

2 acidi poliprotici H 3 PO 4 H 2 PO 4 - H + + HPO 4 2- [HPO 4 2- ] [H + ] [H 2 PO 4 - ] K a2 = H 3 PO 4 H + + H 2 PO 4 - [H 2 PO 4 - ] [H + ] [H 3 PO 4 ] K a1 = HPO 4 2- H + + PO 4 3- [PO 4 3- ] [H + ] [HPO 4 2- ] K a3 = K a1 >> K a2 >> K a3 Gli acidi poliprotici si dissociano per stadi successivi e reagiscono per stadi successivi.

3 H 3 PO 4 H + + H 2 PO 4 - acidi poliprotici H 3 PO 4 i 0.1 M / / e 0.1 –x x x pH = - log [H + ]= - log = (0.1-x) = x 2 x x = ± ( ) x = = x 0.1-x K a1 = x x = [H 2 PO 4 - ] [H + ] [H 3 PO 4 ] K a1 = Trascuro le altre dissociazioni dellacido fosforico

4 sale acido NaHSO 4 Na + + HSO 4 - i 0.1 M / / f / 0.1 M 0.1 M HSO 4 - H + + SO 4 2- i 0.1 M / / e 0.1 –x x x [SO 4 2- ] [H + ] [HSO 4 - ] K a2 = pH = - log [H + ]= - log ( )= (0.1-x) = x 2 x x = ± ( ) x = = x 0.1-x K a2 = x x =

5 tampone Si chiamano soluzioni tampone quelle soluzioni il cui pH non varia sensibilmente allaggiunta di modeste quantità sia di un acido forte, sia di una base forte. HA/A - B/BH + Il potere tampone è la capacita di una soluzione tampone di contenere la variazione di pH allaggiunta di un acido o base forte. Un tampone è generalmente costituito da una coppia coniugata acido-base debole in concentrazioni apprezzabili e simili, meglio se uguali.

6 HCl H + + Cl - i M / / f / M M pH = - log [H + ]= - log = 3 Il pH dellacqua passa da 7 a 3. aggiungo moli di HCl in 1 litro di acqua

7 CH 3 COOH H + + CH 3 COO - i 0.1 M / 0.1 M e 0.1 -x x x pH = - log [H + ]= - log ( )= [H + ] [CH 3 COO - ] [CH 3 COOH] K a = = x CH 3 COONa Na + + CH 3 COO - i 0.1 M / / f / 0.1 M 0.1M (0.1 + x) x 0.1-x K a = 0.1 x = pH iniziale del tampone

8 CH 3 COOH H + + CH 3 COO - i M / 0.099M e x x x pH = - log [H + ]= - log ( )= [H + ] [CH 3 COO - ] [CH 3 COOH] K a = CH 3 COO - +HClCH 3 COOH + Cl - i 0.1 M M / f / M ( x) x x K a = x = pH finale del tampone x = aggiungo moli di HCl in 1 litro di tampone Il pH è diminuito di unità

9 Lindicatore ci dice semplicemente se il pH è maggiore o minore della pK In La scelta dellindicatore si fa in base alla pK In. Lindicatore si usa anche per rilevare il punto equivalente nelle titolazioni.

10 CH 3 COOH H + + CH 3 COO - i M / 0.101M e x x x pH = - log [H + ]= - log ( )= [H + ] [CH 3 COO - ] [CH 3 COOH] K a = CH 3 COOH +NaOH CH 3 COO - + Na + + H 2 O i 0.1 M M / f / M ( x) x x K a = x = pH finale del tampone x = aggiungo moli di NaOH in 1 litro di tampone Il pH è aumentato di unità

11 scelta del tampone Il tampone viene scelto in base alla pKa della coppia coniugata

12 Indicatori Gli indicatori di pH sono delle coppie coniugate acido-base debole organiche la cui caratteristica è di avere colorazioni diverse a seconda che si trovino nella forma basica o nella forma acida. Essendo lindicatore un acido o una base debole deve essere aggiunto in quantità minime in modo da non influenzare il pH della soluzione.

13 HIn H + + In - rosso giallo La soluzione sarà rossa se prevale la forma acida (HIn) [H + ] [In - ] [HIn] K In = La soluzione sarà gialla se prevale la forma basica (In - ) La soluzione sarà arancio se le due forme sono in concentrazione simili

14 HIn H + + In - rosso giallo [H + ] [In - ] [HIn] K In = K In [In - ] [H + ] [HIn] = La soluzione sarà rossa se prevale la forma acida (HIn) cioè se la [H + ] è maggiore di K In La soluzione sarà gialla se prevale la forma basica (In - ) cioè se la [H + ] è minore di K In In termini di pH La soluzione sarà rossa se prevale la forma acida (HIn) cioè se il pH è minore di pK In La soluzione sarà gialla se prevale la forma basica (In - ) cioè se il pH è maggiore di pK In

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