PH soluzione iniziale CH3COOH e variazione dopo aggiunta NaOH

325 ml di NaOH, 0,40 M, vengono aggiunti a 100 ml di soluzione 1,3 M di CH3COOH (Ka 1,8x 10-5).
Calcolare il pH della soluzione iniziale e la variazione di pH dopo l'aggiunta della base.

Il pH iniziale, è determinato dall'equilibrio

CH3COOH + H2O -> CH3COO- + H3O+

posto X = [CH3COOH] dissociato, all'equilibrio si ha:

Ka = 1.8*10^-5 = X^2/(1.3 - X)

trascurando la X al denominatore si ha :

X = [H3O+] = √Ka*Ca = √1.8*10^-5*1.3 = 4.84*10^-3

da cui, risolvendo, si ricava che:

pH = 2.32

aggiungendo NaOH si ha la reazione acido base:

NaOH + CH3COOH -> CH3COONa + H2O

moli iniziali di NaOH = 0.325*0.4 = 0.13 mol

moli iniziali di CH3COOH = 0.1*1.3 = 0.13 mol

A fine reazione in soluzione avremo il solo acetato, CH3COO- ,che genera l' equilibrio di idrolisi:

CH3COO- + H2O -> CH3COOH + OH-

dopo la reazione, il volume è diventato 0.325 + 0.100 = 0.425 litri

[CH3COO-] = 0.13/0.425 = 0.306 M

posto X = [CH3COO-] idrolizzato, all'equilibrio si ha

Kb = Kw/Ka = 1*10^-14/1.8*10^-5 = 5.56*10^-10 = X^2/(0.306 - X)

risolvendo avremo:

X = [OH-] = √5.56*10^-10*0.306 = 1.30*10^-5

ne deriva che:

pOH = 4.88
pH = 9.12
ΔpH = 9.12 - 2.32 = 6.8