Newsgroup: it.scienza.chimica
Titolo: Parere su esercizi

Ciao a tutti, per corsi li laurea non chimici ho
assegnato il seguente excerpt di esercizi.
 
Sospetto che alcuni passaggi non siano resi
nel formato .rtf, nel caso gli interessati mi
facciano pure sapere, che' tramite mail e
attachment (di che tipo?) credo che si possa
risolvere, confidando nella vostra fiducia.
 
Problema A
 
In un recipiente chiuso, tenuto a 340,0 K, contenente inizialm. 16,00
mol di ciascun reagente, si stabilisce il seguente equilibrio
(supporre sempre comportamento ideale):
 
A (g)      +      B (g)     <=>    2 C (g)
 
Ad equilibrio raggiunto, n(C) = 16,00 mol.  Si introducono ora nel
recipiente 4,000 mol di ciascuna sostanza.  a) Calcolare le quantità
di ciascuna sostanza dopo che si è ristabilito l’equilibrio.  b)  Se
nel recipiente si avessero 10 mol di A e 1,6 mol di B, quante moli di
C dovrebbero essere contemporaneamente presenti per avere equilibrio?
 
Soluzione
a) Chiamando con x la quantità (in mol) di A che si è consumata,
all’eq. si ha:
A (g)      +      B (g)      <=>     2 C (g)
16,00–x 	    16,00–x 	         2 x
Dato che 2 x = 16,00 mol, si trova: x = 8,000 mol; quindi:
n(A) = n(B) = 8,00 mol; n(C) = 16,00 mol.
Date le condizioni di idealità e dato poi che ∆n = 0:
K = Kp (= Kc = Kchi) = Kn per cui:
 
K = {a(C)}2 / {a(A) • a(B)}  =  Kn =   =    = 4,00
 
Dopo l’aggiunta si ha la nuova situazione iniziale:
 
A (g)      +      B (g)           2 C (g)
20,00–y 	     20,00–y 	4,000+2 y
 
Kn = 4,00 =  ; 4 =   =  ;
semplificando il fattore 4 ed estraendo la radice quadrata, si
ottiene
  =      y = 9,00 mol, per cui:
n(A) = n(B) = 11,0 mol;  n(C) = 22,0 mol.
b)  Per avere equilibrio occorre che:   = Kn = 4,00
  = 16 mol^2 • 4,00       n(C) = 4,0 mol • 2 = 8 mol.
 
Problema  B
 
Una soluzione acquosa di un acido forte HX ha pH = 3,00 a 25 °C. Si
calcoli a) il pH di una soluzione acquosa di un acido HA avente la
concentrazione analitica iniziale (Ca) pari a 80 volte quella della
soluzione di HX, sapendo che la
Ka(HA) = 2,00 •10–6 M e b) verificare il bilancio di carica nella sol.
di di HA (t = 25 °C in tutti i casi; assumere comportamento ideale) e
verificare la Ka. c) Quanto sarenne la conc. di [OH-]?
 
Soluzione
 
a)  Il pH della sol. di HX indica che [H3O+]_X = 10–pH (mol /L) = 1,00
•10–3 M. Dato che l'acido è forte, esso ha reagito completamente, per
cui la sua concentrazione iniziale è pari a quella di [H3O+]_X. Per
cui C_X = 1,00 •10–3 M.
Quindi l'acido HA a concentrazione analitica Ca = 80•1,00 •10–3 M  =
8,00•10–2 M reagisce con l'acqua raggiungendo il seguente equilibrio:
 
                                HA      +      H2O             H3O
+      +      A–
valori equilibrio    Ca – x
x                    x
 
Riportando questi valori nell’espressione di Ka, otteniamo:
Ka =   =        [1]
 
Se proviamo a trascurare la x rispetto a Ca, abbiamo: Ka  ≈ x2 / Ca,
da cui:
 
x = [H3O+] ≈   =   = 4,00 •10–4 M.
 
Ma: 4,00 •10–4 M/8,00•10–2 M < 1/100, per cui l’approssimazione è
ammissibile. Quindi: [H3O+] = 4,00 •10–4 M, da cui: pH = – Log(4,00
•10–4) = 3,40.
 
b)	[A-] (=x) = [H3O+] (= x) = 4,00 •10–4 M.
Ka =   ~  2,00 •10–6 M
c)	[OH-] = Kw/[H3O+] =   = 0,000000000025 M
pOH = 10, 60
 
Pura prova
Patrizio


Vedo che le formule generate da Equation Editor,
che pure si erano mantenute nel formato .rtf,
qui si sono completamente perse. Sorry.
Mi interessava un vostro parere, di qualsiasi tipo.
 
Ciao
Patrizio

 Patrizioi
ir
 
Mlr d
rifero
sco i in è

 pOH = 10, 60
 
Come ultimo parere da profano, dopo aver risolto un esercizio
di questo tipo io sarei stato magari curioso di sapere quali
sostanze chimiche si comportino in questo modo.
 
Ciao
-- 
Giorgio Bibbiani
 

 Giorgio Bibbiani
 
grazie dell'attenzione
 
Ciao
Patrizio

 una Ka (Kb)! = inf.
 
Certo, ma pensavo che magari l'esercizio sarebbe
risultato piu' interessante se lo studente avesse potuto
sapere esattamente di _quali_ acidi o basi deboli
si tratti (e' solo un'opinione, ovviamente...).
 
Ciao
-- 
Giorgio Bibbiani

 Giorgio Bibbiani
 
Ciao Patrizio

 c) [OH-] = Kw/[H3O+] =   = 0,000000000025 M
(a parte la scrittura davvero abominevole "0,000000000025").
 
 
-- 
Elio Fabri

 d) Sostituire tali valori nelle espressioni risolutive.
 
Concordo (come ovvio dato che probabilmente ho
compreso l'importanza di questo metodo leggendo
quanto scrivi sui ng ;-), purtroppo a volte quando
rispondo a un messaggio, tendo per distrazione
o noncuranza a mantenere le convenzioni e la
linea di ragionamento adottata dall'OP; hai fatto
benissimo a sottolineare questo punto generale e
fondamentale, e' un metodo che specialmente nel
caso di calcoli complessi o in cui nei passaggi
intermedi si possano realizzare delle semplificazioni,
e' piu' veloce e meno soggetto a errori e permette
di eseguire piu' facilmente alla fine le verifiche dimensionali
e rende piu' comprensibili i vari passaggi del calcolo.
 
Ciao
-- 
Giorgio Bibbiani