Grammi NaOH per portare a ph 9 una soluzione di Fenolo 0.1M

[leove91]

Quanti g di NaOH sono necessari er portare a ph 9 500 ml di una soluzione di Fenolo 0,1 M (Ka =1,1x10^-10)

[DNAnna]

Il FENOLO (C6H5OH) è un acido debole e la sua reazione è:
C6H5OH(aq) <---> C6H5O-(aq) + H3O+(aq)

Costante Acido-Base

Ka,C6H5OH =[C6H5O-] [H3O] / [C6H5O]
Ka,C6H5OH = 1.1^-10

Reazione acido base in presenza di OH- ( provenienti da NaOH:
C6H5OH(aq) + OH-(aq) <---> C6H5O-(aq) + H2O(aq)

Allora occorre adeguare anche la produttoria dell'Equilibrio Chimico

Keq = Ka,C6H5OH / Kw
Keq= 1.1^-10 / 1.0^-14 = 1.1^10^3

Ora :
Keq = 1.1*10^3 = [C6H5O-] / ([C6H5OH] *[OH])

Le relazioni stechiometriche tra le concentrazioni delle tre specie chimiche
[C6H5O-] =[C6H5O] - [C6H5OH]

Siccome pH=9 allora ricaviamo la concentrazione dello ione H3O+
[H3O+]= 10^-pH
[H3O+]= 10^-9 mol/L
E da qui ricaviamo [OH-]

[OH-] = Kw /[H3O+]
[OH-] = 1.0*10^-14 / 1.0^-9 = 1.0*10^-5 mol/L

Da qui, é possibile dedurre il rapporto matematico tra le concentrazioni di C6H5OH e C6H5O-

[C6H5OH] / [C6H5O-] = 1 / (Keq * [OH-])
1 / (1.1^3 * 1.0^-5) = 90.9

e con ciò si evince il rapporto tra le quantità molari di dette specie

(n,C6H5OH) / (n,C6H5O-) = [C6H5OH] / [C6H5O-]= 90.9

Le quantità molari sono anche vincolate dalla Relazione Stechiometrica

V,C6H5OH *[C6H5OH] = (n,C6H5OH) = (n,C6H5OH) + (n,C6H5O-)
500^-3 * 0.1 = 0.05 = (n,C6H5OH) + (n,C6H5O-)

Ne deriva un sistema in 2 Equazioni

(n,C6H5OH) / (n,C6H5O-) = 90.9
0.05 = (n,C6H5OH) + (n,C6H5O-)

da cui :
(n,C6H5OH) = 0.05 * 90.9 / (1 + 90.9) = 0.0494 moli (residue) di C6H5OH
(n,C6H5O-) = 0.05 / (1 + 90.9) = 0.00054 moli (residue) di C6H5O-

Per portare a pH=9 la soluzione acquosa di C6H5OH, ci serve una quantitàdi NaOH pari alla quantità di ioni C6H5O-

(n,NaOH) = (n,C6H5O-) = 0.00054 moli (iniziali) di NaOH
(m,NaOH) = (n,NaOH) * (P.M.,NaOH) = 0.00054 * (1 * 23 + 1 * 16 + 1 * 1) = 0.0217 grammi di NaOH