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 + ]

Presentazione sul tema: "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 + ]"— Transcript della presentazione:

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 0.1 + x x [SO 4 2- ] [H + ] [HSO 4 - ] K a2 = pH = - log [H + ]= - log 0.109= 0.96 1.1. 10 -2 (0.1-x) = x 2 + 0.1x x 2 + 1.11. 10 -1 x - 1.1. 10 -3 = 0 -1.11. 10 -1 ± (1.11. 10 -1 ) 2 + 4. 1.1. 10 -3 x = = 9.15. 10 -3 2 (0.1 + x) x 0.1-x K a2 = x 2 + 0.1x 0.1-x 1.1. 10 -2 = [H + ] =0.1+9.15. 10 -3 =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 0.0233= 1.63 7.1. 10 -3 (0.1-x) = x 2 x 2 + 7.1. 10 -3 x - 7.1. 10 -4 = 0 -7.1. 10 -3 ± (7.1. 10 -3 ) 2 + 4. 7.1. 10 -4 x = = 2.33. 10 -2 2 x 0.1-x K a1 = x 2 0.1-x 7.1. 10 -3 = [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 (2.81. 10 -2 )= 1.55 1.1. 10 -2 (0.1-x) = x 2 x 2 + 1.1. 10 -2 x - 1.1. 10 -3 = 0 -1.1. 10 -2 ± (1.1. 10 -2 ) 2 + 4. 1.1. 10 -3 x = = 2.81. 10 -2 2 x 0.1-x K a2 = x 2 0.1-x 1.1. 10 -2 =

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 10 -3 M / / f / 10 -3 M 10 -3 M pH = - log [H + ]= - log 10 -3 = 3 Il pH dellacqua passa da 7 a 3. aggiungo 10 -3 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 + 0.1 pH = - log [H + ]= - log (1.8. 10 -5 )= 4.744 [H + ] [CH 3 COO - ] [CH 3 COOH] K a = 1.8. 10 -5 = 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 0.1 1.8. 10 -5 = pH iniziale del tampone

8 CH 3 COOH H + + CH 3 COO - i 0.101 M / 0.099M e 0.101 -x x x + 0.099 pH = - log [H + ]= - log (1.83. 10 -5 )= 4.736 [H + ] [CH 3 COO - ] [CH 3 COOH] K a = CH 3 COO - +HClCH 3 COOH + Cl - i 0.1 M 0.001 0.1 M / f 0.099 / 0.101 M 0.001 (0.099 + x) x 0.101-x K a = 0.099 x 0.101 1.8. 10 -5 = pH finale del tampone x = 1.8. 10 -5. 0.101 0.099 aggiungo 10 -3 moli di HCl in 1 litro di tampone Il pH è diminuito di 0.008 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 0. 099 M / 0.101M e 0.099 -x x x + 0.101 pH = - log [H + ]= - log (1.76. 10 -5 )= 4.753 [H + ] [CH 3 COO - ] [CH 3 COOH] K a = CH 3 COOH +NaOH CH 3 COO - + Na + + H 2 O i 0.1 M 0.001 0.1 M / f 0.099 / 0.101 M 0.001 (0.101 + x) x 0.099-x K a = 0.101 x 0.099 1.8. 10 -5 = pH finale del tampone x = 1.8. 10 -5. 0.099 0.101 aggiungo 10 -3 moli di NaOH in 1 litro di tampone Il pH è aumentato di 0.009 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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