H2C4H2O4 + H2O = H2C4H4O5
in soluzione acquosa è di 3,5. Quanto acido fumarico puro si deve prelevare per preparare un litro di soluzione dell’acido che deve contenere 0,20 mol dell’acido malico dopo aver raggiunto l’equilibrio enzimatico? (Nota: l’H2O che compare nella reazione non va considerata nell’equilibrio chimico) [risultato = 0,26 mol]. Rispondo così: L’espressione della costante di equilibrio per la reazione che mi proponi è la seguente:K = [H2C4H4O5]eq / [H2C4H2O4]eq
Poiché sono noti il valore della costante di equilibrio e della concentrazione all’equilibrio dell’acido malico, è possibile calcolare la concentrazione all’equilibrio dell’acido fumarico. Per sapere quale deve essere la sua concentrazione iniziale basta considerare la stechiometria della reazione; essendo il rapporto molare di reazione 1 : 1, possiamo affermare che 0,20 mol di acido malico si formano a spese di 0,20 mol di acido fumarico. La concentrazione iniziale di acido fumarico deve quindi corrispondere alla somma della sua concentrazione all’equilibrio e di quella che si è trasformata in acido malico. I calcoli in dettaglio sono questi:K = [H2C4H4O5]eq / [H2C4H2O4]eq = 3,5 [H2C4H4O5]eq = 0,20 mol/L
[H2C4H2O4]eq = [H2C4H4O5]eq / 3,5 = 0,20 mol/L / 3,5 = 0,057 mol/L
[H2C4H4O5]eq = [H2C4H2O4]trasformata = 0,20 mol/L
[H2C4H2O4]iniziale = [H2C4H2O4]eq + [H2C4H2O4]trasformata = 0,057 mol/L + 0,20 mol/L = 0,257 mol/L
Se si esprime il risultato con il corretto numero di cifre significative, la concentrazione iniziale di acido fumarico è 0,26 mol/L; dovendo preparare un litro di soluzione servono pertanto 0,26 mol di acido fumarico. Ecco fatto…