È necessario preparare un tampone di acetato a pH 6.32 da una soluzione di acido acetico 0.800 M e una soluzione di K2.46 H # 925 M #. Se hai 6.32 mL di soluzione di acido acetico, quanti millilitri di # KOH # devi aggiungere per ottenere un bufer di pH XNUMX?

L'acido etanico è un acido debole e si dissocia:

#sf(CH_3COOHrightleftharpoonsCH_3COO^(-)+H^+)#

Per cui:

#sf(K_a=([CH_3COO^(-)][H^+])/([CH_3COOH]))#

Queste sono concentrazioni di equilibrio.

#sf(pK_a=4.76)# da cui #sf(K_a=1.737xx10^(-5))#

Riordinando otteniamo:

#sf([H^+]=K_axx([CH_3COOH])/([CH_3COO^-]))#

#sf(pH=6.32)# da cui #sf([H^+]=4.786xx10^(-7)color(white)(x)"mol/l")#

#:.##sf(4.786xx10^(-7)=1.737xx10^(-5)xx([CH_3COOH])/([CH_3COO^(-)])#

#:.##sf(([CH_3COOH])/([CH_3COO^(-)])=(4.786xx10^(-7))/(1.737xx10^(-5))=0.027553)#

Per ottenere il pH richiesto dobbiamo impostare il rapporto acido: sale su questo valore.

Per produrre gli ioni etanoato richiesti aggiungiamo #sf(OH^-)# ioni:

#sf(CH_3COOH+OH^(-)rarrCH_3COO^(-)+H_2O)#

Dall'equazione si può vedere che il no. talpe #sf(OH^-)# aggiunto = il no. di moli di #sf(CH_3COO^(-))# prodotta.

Dal momento che sappiamo #sf([OH^-])# possiamo dire che se #sf(V)# è il volume di #sf(OH^-)# soluzione quindi:

#sf(nOH^(-)=nCH_3COO_("eqm")^(-)=2.26xxV)#

Dove #sf(n)# è il no. talpe.

Conosciamo le talpe iniziali dell'acido etanico:

#sf(nCH_3COOH_("init")=0.800xx0.925=0.740)#

Quindi possiamo ottenere le talpe dopo l'aggiunta dell'alcali. Poiché la dissociazione è piccola, supponiamo che si tratti di una buona approssimazione alle moli di equilibrio:

#sf(nCH_3COOH_("eqm")=(0.740-2.46V))#

#:.##sf((nCH_3COOH_("eqm"))/(nCH_3COO_("eqm")^(-))=(0.740-2.46V)/(2.46V)=0.027553)#

Possiamo usare le talpe e non le concentrazioni poiché il volume totale è comune a entrambe, quindi si annulla comunque.

#:.##sf(0.740-2.46V=0.027553xx2.46V)#

#sf(0.06778V+2.46V=0.740)#

#sf(V=0.740/2.5277=0.293color(white)(x)L)#

#sf(V=293color(white)(x)"ml")#

#--------------------#

Verifica per iterazione:

Volume KOH = 297 ml

#sf(nOH^(-)=0.293xx2.46=0.72078)#

#:.##sf(nCH_3COO_("eqm")^(-)=0.72078)#

#sf(nCH_3COOH_("init")=0.740)#

#:.##sf(nCH_3COOH_("eqm")=0.740-0.72078=0.01922)#

#:.# #sf("ratio"" "( ["acid"] )/ (["salt"]) = 0.01922/0.72078 = 0.0266655)#

#sf([H^+]=1.737xx10^(-5)xx0.0266655=0.046318xx10^(-5)color(white)(x)"mol/l")#

#sf(pH=6.33)#

Quindi non troppo male.