Antonina ha scritto:
Salve professoressa, non riesco a svolgere questo esercizio.
Calcolare la massa (g) di NH4Cl che bisogna aggiungere a 250 mL di una soluzione acquosa di NH3 0,10 M per avere un pH finale pari a 9,50.
Rispondo così:
Si tratta di una soluzione tampone. Unendo, infatti, una quantità non trascurabile di cloruro di ammonio a una soluzione di ammoniaca, hai in soluzione quantità rilevanti sia di NH3 sia del suo acido coniugato NH4+.
Il pH della soluzione è certamente basico e la relazione, approssimata, che lega la concentrazione degli ioni OH- a quella delle altre specie in soluzione è [OH-] = Kb·Cb/Cs, dove Cb e Cs indicano la concentrazione molare, rispettivamente, della base e del sale.
Per risolvere il problema basta quindi determinare il valore di [OH-] a partire dal pH e ricavare Cs inserendo i dati nella relazione precedente; infine si calcola la quantità in moli di sale necessaria per un volume di 250 mL e la si moltiplica per la sua massa molare. I calcoli in dettaglio sono questi:
pOH = 14 – 9,50 = 4,50
[OH-] = 10-4,50 = 3,16·10-5 mol/L Kb = 1,8·10-5
Cs = Kb·Cb/[OH-] = 1,8·10-5 · 0,10 / 3,16·10-5 = 0,057 mol/L
nsale = M·V = 0,057 mol/L · 0,250 L = 0,0142 mol
msale = n NH4Cl · mmolare = 0,0142 mol · 53,491 g/mol = 0,76 g
In conclusione, la massa di NH4Cl che bisogna aggiungere a 250 mL di una soluzione acquosa di NH3 0,10 M per avere un pH finale pari a 9,50 è 0,76 g.
