Michele ha scritto:
Gentile professoressa, le chiedo aiuto in merito al seguente esercizio sul pH a cui non riesco a rispondere, il testo è il seguente. La ringrazio come sempre per il suo tempo!!
Indicare il pH di una soluzione acquosa di AlCl3 0,02 M a 25 °C, sapendo che il valore della Ka di [Al(H2O)6]3+ è 1,3·10-5 a 25 °C.
Ecco l’aiuto:
Questo problema riguarda l’idrolisi salina del tricloruro di alluminio AlCl3. In soluzione acquosa, genera ioni alluminio esaidrati e ioni cloruro, secondo la seguente reazione:
AlCl3(s) + 6H2O(l) → [Al(H2O)6]3+(aq) + 3Cl-(aq)
Le concentrazioni presenti in soluzione sono: 0,02 M per lo ione alluminio esaidrato e 0,06 M per lo ione cloruro. Mentre quest’ultimo, derivando da un acido forte, non dà origine a reazioni con l’acqua, lo ione alluminio esaidrato è coinvolto nel seguente equilibrio, che dà origine ad una idrolisi acida, caratterizzata dalla costante acida pari a 1,3·10-5 a 25 °C:
[Al(H2O)6]3+(aq) + H2O(l) D [Al(H2O)5OH]2+(aq) + H3O+(aq)
All’equilibrio, si hanno le seguenti concentrazioni in soluzione:
[[Al(H2O)6]3+] = (0,02 – x) mol/L
[[Al(H2O)5OH]2+] = [H3O+] = x mol/L
Inserendo i dati nell’espressione della Ka e risolvendo, si determina il valore di x pari a 5,1·10-4 M, che corrisponde alla concentrazione degli ioni idronio nella soluzione acida.
Il pH della soluzione sarà pertanto:
pH = -log [H3O+] = 3,29
Si conferma in effetti un pH acido, che tenendo conto delle cifre significative, vale 3,3.