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ESERCIZIO DI CHIMICA, DA ME IDEATO,
su pH e pressione osmotica:
Calcolare quanti ml di NH3 gassosa, misurati a condizioni normali,
si devono aggiungere a 500 ml di H2O, affinché il pH ottenuto,
sia identico a quello di una soluzione di Ca (OH) 2,
avente una pressione osmotica di 0, 0747 atm a 30° C.
Kb NH3 = 1, 8*10^ - 5.
Presupporre che il volume rimanga invariato ai 500 ml,
in seguito all'aggiunta del gas (NH3).
Svolgimento:
Confronto tra la base debole NH3 e la base forte Ca (OH) 2 :
le due soluzioni poste a raffronto, devono avere lo stesso valore di pH.
Partiamo dalla soluzione di cui conosciamo qualcosa (! ), ovvero
dalla soluzione di Ca (OH) 2, di cui conosciamo la pressione osmotica.
La pressione osmotica, come le altre proprietà colligative ( innalzamento
ebullioscopico etc... ), dipende dal numero delle particelle disciolte in
soluzione acquosa, e in questo caso, visto che 1Ca (OH) 2 - > 1Ca2+ + 2OH -,
cioè dato che per ogni mole di Ca (OH) 2, si hanno 3 moli di ioni,
la formula della pressione osmotica sarà:
pressione osmotica= M *3 * R * T
quindi sostituendo i valori dati di pressione osmotica e T, puoi trovare la M di Ca (OH) 2 :
0, 0747 atm = M *3 *0, 0821*303° K, da cui M di Ca (OH) 2 = 0, 001M.
Vediamo allora che pH produce tale base forte Ca (OH) 2 0, 001M
( così poi lo eguagliamo a quello dell'altra soluzione, di NH3, che dobbiamo preparare.. ) :
dalla formula di Ca (OH) 2, si vede che ogni mole di Ca (OH) 2,
contiene 2 n di OH -, quindi se la M di Ca (OH) 2 = 0, 001M,
la M degli OH - sarà = 0, 001M *2 = 0, 002 M;
e poniamo tale M degli OH - 0, 002 M direttamente alla fine della tabella della
base debole NH3 ( visto che NH3 e Ca (OH) 2 devono avere lo stesso pH!
pH che tra l'altro non calcoliamo neanche, facciamo prima! ) :
_NH3_+_H2O_<=>_NH4+_+_OH -
Mi_Mi incognita....... -......... -
Meq_Mi–x.............. x......... x=0, 002 M
Kb NH3 = 1, 8*10^ - 5 = 0, 0022 / Mi – 0, 002 da cui trovi Mi di NH3, quindi la
moltiplichi per 0, 5 Litri per ottenere il n° moli di NH3, poi * 22, 4 L
( 22, 4 L è il “volume molare”, ossia il V occupato da 1 mole di qualsiasi gas a TPS ),
così ottieni i litri di di NH3 (gas), quindi *1000 = “i ml di NH3 gassosa,
misurati a condizioni normali, che si devono aggiungere a 500 ml di H2O,
affinché il pH ottenuto, sia identico a quello di una soluzione di Ca (OH) 2,
avente una pressione osmotica di 0, 0747 atm a 30° C”.
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