Un esercizio da svolgere….

Carolina ha scritto:

Come va svolto il seguente esercizio? Grazie per l’aiuto.

A 100 mL di idrossido di bario 0,1 M si aggiungono 50 mL di acido solforico 0,2 M. Determina il pOH della soluzione di idrossido di bario e il pH di quella di acido solforico prima del mescolamento e stabilisci il pH della soluzione finale.

 

Rispondo così:

Per determinare il pH e il pOH delle soluzioni iniziali è sufficiente applicare le definizione di pH e pOH, cioè

pH = – log [H+]          pOH = -log [OH].

Devi ricordare, però, che per ogni mole di idrossido di bario disciolta si liberano due moli di ioni OH e che per ogni mole di acido solforico disciolto (se, in prima approssimazione, lo si considera elettrolita forte per entrambe le dissociazioni) si liberano due moli di ioni H+. Le formule dei due composti e le relative reazioni di dissociazione, infatti, sono

Ba(OH)2(aq) → Ba2+(aq) + 2OH(aq)           H2SO4(aq) → 2H+(aq) + SO42-(aq)

Per determinare il pH della soluzione finale devi invece tenere presente che acido e base reagiscono secondo l’equazione

Ba(OH)2(aq) + H2SO4(aq) → BaSO4(s) + 2 H2O(l)

o, più semplicemente, secondo l’equazione ionica netta

H+(aq) + OH(aq) → H2O(l)

Se i due reagenti sono miscelati rispettando il rapporto stechiometrico (1 : 1), gli ioni H+ e OHsono in ugual numero, si combinano per formare acqua neutralizzandosi a vicenda e a fine reazione il pH risulta neutro. Per rispondere è quindi necessario determinare la quantità in moli dell’acido e della base a partire dalla definizione di concentrazione molare di una soluzione, cioè M (mol/L) = n (mol) / V (L).

I calcoli in dettaglio sono questi:

[Ba(OH)2] = 0,1 M         [OH] = 0,2 M         pOH = -log 0,2 = 0,7

[H2SO4] = 0,2 M         [H+] = 0,4 M           pH = -log 0,4 = 0,4

n H+ = 50·10-3 L · 0,4 mol/L =  2·10-2 mol  

n OH = 100·10-3 L · 0,2 mol/L =  2·10-2 mol

In conclusione, il pOH della soluzione di idrossido di bario è 0,7, il pH della soluzione di acido solforico è 0,4 mentre il pH della soluzione finale, essendo uguale la quantità in moli di ioni H+ e OH, è neutro, cioè 7.

Ecco fatto!

Per la lezione