PH soluzione CH3COOH+CH3COONa e pH finale con aggiunta di HCl

Una soluzione tampone viene preparata aggiungendo 400 ml di una soluzione di CH3COOH (Ka=1,76x10-5) 0,10 M a 200 ml di una soluzione di CH3COONa 0,20 M. Calcolare il pH iniziale e i valori di pH quando a questa soluzione tampone vengono aggiunti 10 ml di una soluzione di HCl 1 M

Calcoliamo prima di tutto le nuove concentrazioni:

[CH3COOH] = Ca = ( 0,1M * 0,4L ) / 0,6L = 0,0667M
[CH3COO-] = Cs = ( 0,2M * 0,2L ) / 0,6L = 0,0667M

Utilizzando la reazione di dissociazione dell'acido acetico:

CH3COOH + H2O<-----------> H3O(+) + CH3COO(-)

da cui:

[H3O(+)] = Ka * ( Ca / Cs ) = Ka-------------> pH = pKa = -Log(0,0000176) = 4,754

Hai il massimo potere tamponante poichè le concentrazioni del sale e dell'acido sono uguali.

Caso a)

Quando aggiungo una certa quantità di HCl, quindi di ioni idronio, la reazione di dissociazione dell'acido si sposta verso sinistra, ovvero c'è la riformazione di acido acetico ( questo è il motivo per cui il pH rimane praticamente invariato, prché gli H3O(+) vengono consumati per riprodurre acido acetico ). Quindi:

[HCl] = [H3O+] = ( 1M * 0,01L ) / 0,61L = 0,0164M
[CH3COOH] = ( 0,1M * 0,4L ) / 0,61L = 0,0656M
[CH3COO-] = ( 0,2M * 0,2L ) / 0,61L = 0,0656M

CH3COOH + H2O<---------> CH3COO(-) + H3O(+)
0,0656................................…
0,082.................................…

Da cui:

[H3O+] = Ka * ( 0,082 / 0,0492 ) = 2,93*10^-5M
pH = 4,533