Grammi di benzoato di potassio presenti nella soluzione e pH
 

L’acido benzoico (C6H5COOH) , è un acido monoprotico debole, avente Ka = 6,40 × 10-5  a 25°C.
Una soluzione di benzoato di potassio, C6H5COOK , del volume di 550 ml, ha una pressione  osmotica di 2306 Torr a 25°C.   
Calcolare:  a) grammi di benzoato di potassio presenti nella soluzione.
                   b) il pH della soluzione.
                   c) il pH dopo l’aggiunta di 120,0 ml di soluzione di HCl 0,080 M.
 (Pesi atomici (u.m.a): C = 12,0; O = 16,0; K = 39,0; H=1,00)

C6H5COOK -> C6H5COO- + K+

V= 550 ml = 0,550 L
TT= pressione osmotica = 2306 Torr
T= 25°C= (25+273)K=298 K
R=0,0821 atm*L/(mol*K)

Trsformiamo la pressione in atm. Ricordando che 1 atm= 760 torr:
2306 torr = 3,03 atm
TT*V=n*R*T

Da cui ricaviamo le moli:
n= TT*V/R*T
n= 3,03 *0,550/0,0821*298= 0,068 mol

calcoliamo i grammi:
moli * PM
PM C6H5COOK= 160
Gr= 0,068*160= 10,88 gr

Il benzoato di potassio è un sale quindi in acqua avremo C6H5COO- + K+
Il benzoato, C6H5COO-, è la base coniugata di un acido debole quindi è una base abbastanza forte da reagire con l'acqua e dare idrolisi: C6H5COO- + H2O produce C6H5COOH (acido benzoico) e OH-.

La formula per trovare la [OH-] è:
Radice quadrata Kw / Ka (acido benzoico) * [C6H5COOK]

M= moli/L soluzione
M= [C6H5COOK]= 0,068 / 0,550= 0,12 mol/L

[OH-]= 1*10^-14 / (6,40 × 10^-5* 0,12)= 1,3*10^-9
pOH= -log 1,3*10^-9= 8,88

pH= 14-8,88= 5,12