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Il pH si calcola nel seguente modo:
pH = -log
10
[H
+
]
Concentrazione molare della soluzione (mol/1L)
Costante di dissociazione acida (Ka)
Calcola
Il pH si calcola nel seguente modo:
pH = -log
10
(√(Ka × [H
+
]))
Concentrazione molare del sale acido (mol/1L)
Costante di dissociazione basica (Kb)
Calcola
Il pH si calcola nel seguente modo:
pH = -log
10
(√(Kw × Cs)/Kb)
Concentrazione molare del sale acido (mol/1L)
Concentrazione molare della soluzione (mol/1L)
Costante di dissociazione acida (Ka)
Calcola
Il pH si calcola nel seguente modo:
pH = -log
10
(Ka × (Ca / Cs))
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Base debole
Idrolisi basica
Tampone basico
Concentrazione molare della soluzione (mol/1L)
Calcola
Il pH si calcola nel seguente modo:
pH = 14-(-log
10
[OH
-
])
Concentrazione molare della soluzione (mol/1L)
Costante di dissociazione basica (Kb)
Calcola
Il pH si calcola nel seguente modo:
pH = 14-(-log
10
(√(Kb × [OH
-
])))
Concentrazione molare del sale basico (mol/1L)
Costante di dissociazione acida (Ka)
Calcola
Il pH si calcola nel seguente modo:
pH = 14-(-log
10
(√(Kw × Cs)/Ka))
Concentrazione molare del sale basico (mol/1L)
Concentrazione molare della soluzione (mol/1L)
Costante di dissociazione basica (Kb)
Calcola
Il pH si calcola nel seguente modo:
pH = 14-(-log
10
(Kb × (Cb / Cs)))
Scegli l'indice da calcolare
Neutralizzazione
Titolazione
Acido poliprotico
Ionizzazione dell'acqua
Calcolo della normale (N)
Le soluzioni acquose acide e basiche hanno la capacità di annullare l'una le proprietà dell'altra, una volta mescolate tra loro. La reazione che si sviluppa dal loro mescolamento è chiamata reazione di neutralizzazione e dà come prodotti un sale e acqua e libera una notevole quantità di calore.
Si calcolino quanti grammi di NaOH sono necessari per preparare x
V
mL di soluzione x
M
M, ed il rispettivo pH.
Procedimento:
Moli NaOH = Molarità soluzione × Volume soluzione
Massa NaOH = Moli NaOH × Massa molare NaOH (39,998 g/mol)
NaOH → Na
+
+ OH
-
Base forte completamente dissociata
REAZIONE DI NEUTRALIZZAZIONE:
NaOH + HCl → NaCl + H
2
O
I reagenti reagiscono in rapporto 1 : 1, n moli di NaOH reagiscono con n moli di HCl.
[NaOH] = n moli in eccesso di NaOH / V = Cb
pH = 14-(-log
10
[OH
-
])
La titolazione è una tecnica di analisi quantitativa che serve a determinare la concentrazione incognita di una soluzione tramite aggiunte progressive di un'altra soluzione a titolo noto detta titolante.
Si calcoli il pH di una soluzione di NaOH titolata con HCl.
Procedimento:
NaOH + HCl → NaCl + H
2
O
n moli di NaOH = M × V
n moli di HCl = M × V
NaOH e HCl reagiscono in rapporto 1 : 1
[NaOH] = n moli avanzate di NaOH / V totale = Cb
pH = 14-(-log
10
[OH
-
])
H
2
O + H
2
O → H
3
O
+
+ OH
-
H
3
O
+
= Ione idronio
OH
-
= Ione idrossido
Procedimento:
A questa reazione si da il nome di autoprotolisi o autoionizzazione e avviene grazie al prodotto ionico dell'acqua che si scinde in ioni H
+
e OH
-
.
La costante di dissociazione dell'acqua (Kw) corrisponde al prodotto delle costanti di dissociazione degli ioni H
+
e OH
-
.
Kw = Kb × Ka
[H
+
] = [OH
-
] = 10
-7
mol/L
Kw = [H
+
] × [OH
-
] = (10
-7
)
2
= 10
-14
Le due concentrazioni sono inversamente proporzionali e quindi abbiamo un prodotto costante. Per avere una Kw di 1,0 ×10
-14
mol/L bisogna trovarsi alla temperatura di 25° C
Si dice neutra una soluzione in cui [H
+
] = [OH
-
]
Gli acidi poliprotici hanno diverse costanti di ionizzazione o dissociazione. Le costanti di seconda ionizzazione sono in genere più piccole delle costanti di prima ionizzazione. Infatti è più facile strappare uno ione H
+
a una molecola neutra che a uno ione negativo.
Nel caso dell’acido carbonico H
2
CO
3
abbiamo le seguenti reazioni:
Procedimento:
H
2
CO
3
= H
+
+ HCO
3
-
Prima Ionizzazione
HCO
3
-
= H
+
+ CO
3
2-
Seconda Ionizzazione
Da cui:
K
a1
= ([HCO
3
-
] x [H
+
]) / [H
2
CO
3
] = 4,3 x 10
-7
K
a2
= ([CO
3
2-
] x [H
+
]) / [HCO
3
-
] = 5,6 x 10
-11
La normalità di una soluzione (N) è il rapporto tra il numero di equivalenti di soluto e il volume della sostanza espresso in litri.
N = Equivalente di soluto (eq) / Volume soluzione (L)
Un equivalente può essere definito come la quantità di composto a cui corrisponde una mole di unità reattive.
1 mole = numero equivalenti del composto
Per gli acidi e le basi la normalità corrisponde a n
p
volte la molarità, dove n
p
è il numero di protoni donati o accettati dalla specie.
N = n
p
× M
Un equivalente di un acido è la quantità di acido che può fornire una mole di ioni H
+
; Un equivalente di base è la quantità di base che può fissare una mole di ioni H
+
.
Molto spesso è necessario conoscere la massa in grammi di un equivalente di sostanza, che è chiamata massa equivalente (m
eq
).
m
eq
= M / n
u
(n
u
= numero di unità reattive presenti in una mole della sostanza stessa)
Calcolo della normalità sapendo la molarità e il numero di protoni donati o accettati della specie.
Concentrazione molare (mol/L)
Numero di protoni donati o accettati
Calcola
Calcolo della normalità sapendo il numero di equivalenti di soluto e il volume della soluzione.
Numero di equivalenti di soluto (eq)
Volume soluzione (L)
Calcola
Calcolo della massa equivalente sapendo la molarità e il numero di unità reattive.
Concentrazione molare (mol/L)
Numero di unità reattive
Calcola
Scegli l'indice da calcolare
Calcolo del pH (massa)
Mescolamento soluzioni a diversa concentrazione (V e M)
Mescolamento soluzioni a diversa concentrazione (V e pH)
Diluizione del pH
Con:
Acido forte
Acido debole
Base forte
Base debole
Massa del soluto (g)
Massa molare del soluto (g/mol)
Volume della soluzione (mL)
Calcola
Procedimento
Moli acido forte = Massa / Massa Molare;
Molarità acido forte = Moli / Volume soluzione;
[H
+
] = Concentrazione acido (completa dissociazione);
pH = -log [H
+
].
Massa del soluto (g)
Massa molare del soluto (g/mol)
Volume della soluzione (mL)
Costante di dissociazione acida (Ka)
Calcola
Procedimento
Moli acido debole = Massa / Massa Molare;
Molarità acido debole = Moli / Volume soluzione;
[H
+
] = √ Ka × Concentrazione acido debole;
pH = -log [H
+
].
Massa del soluto (g)
Massa molare del soluto (g/mol)
Volume della soluzione (mL)
Calcola
Procedimento
Moli base forte = Massa / Massa Molare;
Molarità base forte = Moli / Volume soluzione;
[OH
-
] = Concentrazione base forte (dissociazione completa);
pH = 14-(-log [OH
-
]).
Massa del soluto (g)
Massa molare del soluto (g/mol)
Volume della soluzione (mL)
Costante di dissociazione basica (Kb)
Calcola
Procedimento
Moli base debole = Massa / Massa Molare;
Molarità base debole = Moli / Volume soluzione;
[OH
-
] = √ Kb × Concentrazione base debole;
pH = 14-(-log [OH
-
]).
Con:
Acido forte
Acido debole
Base forte
Base debole
Volume 1 (L)
Concentrazione Molare 1 (mol/L)
Volume 2 (L)
Concentrazione Molare 2 (mol/L)
Calcola
Procedimento
Moli acido forte 1 = Massa 1 × Volume 1;
Moli acido forte 2 = Massa 2 × Volume 2;
Moli totali = Moli 1 + Moli 2;
Volume totale = Volume 1 + Volume 2;
Molarità acido forte = Moli totali / Volume totale;
[H
+
] = Concentrazione acido forte (dissociazione completa);
pH = -log [H
+
].
Volume 1 (L)
Concentrazione Molare 1 (mol/L)
Volume 2 (L)
Concentrazione Molare 2 (mol/L)
Costante di dissociazione acida (Ka)
Calcola
Procedimento
Moli acido debole 1 = Massa 1 × Volume 1;
Moli acido debole 2 = Massa 2 × Volume 2;
Moli totali = Moli 1 + Moli 2;
Volume totale = Volume 1 + Volume 2;
Molarità acido debole = Moli totali / Volume totale;
[H
+
] = √Ka × Concentrazione acido debole;
pH = -log [H
+
].
Volume 1 (L)
Concentrazione Molare 1 (mol/L)
Volume 2 (L)
Concentrazione Molare 2 (mol/L)
Calcola
Procedimento
Moli base forte 1 = Massa 1 × Volume 1;
Moli base forte 2 = Massa 2 × Volume 2;
Moli totali = Moli 1 + Moli 2;
Volume totale = Volume 1 + Volume 2;
Molarità base forte = Moli totali / Volume totale;
[OH
-
] = Concentrazione base forte (dissociazione completa);
pH = 14-(-log [OH
-
]).
Volume 1 (L)
Concentrazione Molare 1 (mol/L)
Volume 2 (L)
Concentrazione Molare 2 (mol/L)
Costante di dissociazione basica (Kb)
Calcola
Procedimento
Moli base debole 1 = Massa 1 × Volume 1;
Moli base debole 2 = Massa 2 × Volume 2;
Moli totali = Moli 1 + Moli 2;
Volume totale = Volume 1 + Volume 2;
Molarità base debole = Moli totali / Volume totale;
[OH
-
] = √Kb × Concentrazione base debole;
pH = 14-(-log [OH
-
]).
Con:
Acido forte
Acido debole
Base forte
Base debole
Volume 1 (L)
pH 1
Volume 2 (L)
pH 2
Calcola
Procedimento
[H
+
] 1 = 10
-pH
= Concentrazione acido forte;
Moli acido forte 1 = Molarità × Volume soluzione;
[H
+
] 2 = 10
-pH
= Concentrazione acido forte;
Moli acido forte 2 = Molarità × Volume soluzione;
Volume totale = Volume 1 + Volume 2;
Moli totali = Moli 1 + Moli 2;
Concentrazione soluzione finale = Moli totali / Volume totale;
[H
+
] = Concentrazione soluzione finale;
pH = -log [H
+
].
Volume 1 (L)
pH 1
Volume 2 (L)
pH 2
Costante di dissociazione acida (Ka)
Calcola
Procedimento
[H
+
] 1 = 10
-pH
= Concentrazione acido debole;
Concentrazione acido debole `1 = [H
+
]
2
/ Ka;
Moli acido debole 1 = Molarità × Volume soluzione;
[H
+
] 2 = 10
-pH
= Concentrazione acido debole;
Concentrazione acido debole `2 = [H
+
]
2
/ Ka;
Moli acido debole 2 = Molarità × Volume soluzione;
Volume totale = Volume 1 + Volume 2;
Moli totali = Moli 1 + Moli 2;
Concentrazione soluzione finale = Moli totali / Volume totale;
[H
+
] = √(Ka × Concentrazione soluzione finale);
pH = -log [OH
-
].
Volume 1 (L)
pH 1
Volume 2 (L)
pH 2
Calcola
Procedimento
[OH
-
] 1 = 10
-pH
= Concentrazione base forte;
Moli base forte 1 = Molarità × Volume soluzione;
[OH
-
] 2 = 10
-pH
= Concentrazione base forte;
Moli base forte 2 = Molarità × Volume soluzione;
Volume totale = Volume 1 + Volume 2;
Moli totali = Moli 1 + Moli 2;
Concentrazione soluzione finale = Moli totali / Volume totale;
[OH
-
] = Concentrazione soluzione finale;
pH = 14-(-log [OH
-
]).
Volume 1 (L)
pH 1
Volume 2 (L)
pH 2
Costante di dissociazione basica (Kb)
Calcola
Procedimento
[OH
-
] 1 = 10
-pH
= Concentrazione base debole;
Concentrazione base debole `1 = [OH
-
]
2
/ Kb;
Moli base debole 1 = Molarità × Volume soluzione;
[OH
-
] 2 = 10
-pH
= Concentrazione base debole;
Concentrazione base debole `2 = [OH
-
]
2
/ Kb;
Moli base debole 2 = Molarità × Volume soluzione;
Volume totale = Volume 1 + Volume 2;
Moli totali = Moli 1 + Moli 2;
Concentrazione soluzione finale = Moli totali / Volume totale;
[OH
-
] = √(Kb × Concentrazione soluzione finale);
pH = 14-(-log [OH
-
]).
Con:
Acido forte
Acido debole
Base forte
Base debole
Volume soluzione di partenza (L)
pH soluzione di partenza
pH soluzione finale
Calcola
Procedimento
[H
+
] 1 = 10
-pH
= Concentrazione acido forte;
[H
+
] 2 = 10
-pH
= Concentrazione acido forte;
Moli iniziali = Molarità × Volume soluzione;
[H
+
] acido forte iniziale (1) = Moli iniziali / Volume soluzione;
[H
+
] acido forte finale (2) = Moli iniziali / Volume soluzione;
Volume finale = Moli iniziali / [H
+
] acido forte finale (2);
Volume aggiuntivo = Volume finale - Volume iniziale.
Volume soluzione di partenza (L)
pH soluzione di partenza
pH soluzione finale
Costante di dissociazione acida (Ka)
Calcola
Procedimento
[H
+
] 1 = 10
-pH
= Concentrazione acido debole;
[H
+
] 2 = 10
-pH
= Concentrazione acido debole;
Moli iniziali = Molarità × Volume soluzione;
[H
+
] acido debole iniziale (1) = Moli iniziali / Volume soluzione;
[H
+
] acido debole finale (2) = Moli iniziali / Volume soluzione;
Volume finale = -[H
-
] acido debole finale (2) × √(Moli iniziali / Ka);
Volume aggiuntivo = Volume finale - Volume iniziale.
Volume soluzione di partenza (L)
pH soluzione di partenza
pH soluzione finale
Calcola
Procedimento
pOH iniziale (1) = 14 - pH 1;
pOH finale (2) = 14 - pH 2;
[OH
-
] 1 = 10
-pOH
= Concentrazione base forte;
[OH
-
] 2 = 10
-pOH
= Concentrazione base forte;
Moli iniziali = Molarità × Volume soluzione;
[OH
-
] base forte iniziale (1) = Moli iniziali / Volume soluzione;
[OH
-
] base forte finale (2) = Moli iniziali / Volume soluzione;
Volume finale = Moli iniziali / [OH
-
] base forte finale (2);
Volume aggiuntivo = Volume finale - Volume iniziale.
Volume soluzione di partenza (L)
pH soluzione di partenza
pH soluzione finale
Costante di dissociazione basica (Kb)
Calcola
Procedimento
pOH iniziale (1) = 14 - pH 1;
pOH finale (2) = 14 - pH 2;
[OH
-
] 1 = 10
-pOH
= Concentrazione base debole;
[OH
-
] 2 = 10
-pOH
= Concentrazione base debole;
Moli iniziali = Molarità × Volume soluzione;
[OH
-
] base debole iniziale (1) = Moli iniziali / Volume soluzione;
[OH
-
] base debole finale (2) = Moli iniziali / Volume soluzione;
Volume finale = -[OH
-
] base debole finale (2) × √(Moli iniziali / Kb);
Volume aggiuntivo = Volume finale - Volume iniziale.
Copyright 2016 Giulio Ganzerli, Mattia Monari. Tutti i diritti riservati.
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