HNO2(aq) = NO2-(aq) + H+(aq)
regredisce; il risultato è che gli ioni H+ aggiunti si combinano con un ugual numero di moli di ioni NO2- che scompaiono così dalla soluzione trasformandosi in altrettante moli di HNO2. Conoscendo la quantità in moli di ioni H+ aggiunti, si può quindi calcolare la quantità in moli di ioni NO2- che rimangono in soluzione e quella di acido nitroso che si accumula nello stesso volume di soluzione. Il nuovo valore di pH si ottiene applicando la precedente relazione; facendo la differenza tra i due valori di pH si ottiene la sua variazione. I calcoli in dettaglio sono questi:prima dell’aggiunta di HCl
HNO2(aq) + NaOH(aq) = H2O(l) + NO2-(aq) + Na+(aq)
niniziale HNO2 = M·V = 0,10 mol/L·0,100 L = 0,010 mol
n NaOH = M·V = 1,0 mol/L·0,005 L = 0,0050 mol
n NO2- = n NaOH = 0,0050 mol
nresidua HNO2 = niniziale HNO2 - n NO2- = (0,010 - 0,0050) mol = 0,0050 mol
[H+] = Ka · na/nb = 4,5·10-4 × 0,0050/0,0050 = 4,5·10-4 mol/L
pH tampone iniziale = -log 4,5·10-4 = 3,35
dopo l’aggiunta di HCl
n HCl = 0,10 mol/L · 2,0·10-3 L = 2,0·10-4 mol = n HNO2 che si forma
n NO2-rimanenti = n NO2- - n HNO2 formato = 5,0·10-3 mol - 2,0·10-4 mol = 4,8·10-3 mol
n HNO2totale = nresiduaHNO2 + n HNO2 formato = 5,0·10-3 mol + 2,0·10-4 mol = 5,2·10-3 mol
[H+] = Ka · na/nb = 4,5·10-4 × 5,2·10-3/4,8·10-3= 4,875·10-4 mol/L
pH tampone finale = -log 4,875·10-4 = 3,31
ΔpH = 3,35 – 3,31 = 0,04
In conclusione, dopo aver aggiunto 2,0 mL di HCl 0,10 M a una soluzione acquosa preparata miscelando 5,0 mL di NaOH 1,0 M con 100 mL di HNO2 0,10 M, il pH varia di 0,04 unità.