Il pH di una soluzione di acido dicloroacetico

Sara ha scritto:

Salve, sono in difficoltà con questo problema.

E’ data una soluzione 0,100 M di acido dicloroacetico (K_a = 0,0501). Calcolare il pH della soluzione e la concentrazione di tutte le specie all’equilibrio.

Il problema si risolve così:

L’acido dicloroacetico ha formula CHCl₂COOH e come tutti gli acidi carbossilici dà origine ad un equilibrio di dissociazione, regolato dalla costante acida:

CHCl₂COOH + H₂O = CHCl₂COO^- + H₃O⁺

Quindi, consideriamo le seguenti concentrazioni iniziali e quelle all’equilibrio:

[CHCl₂COOH]_in = 0,100 M                      [CHCl₂COO^-]_in = [ H₃O⁺]_in = 0 M

[CHCl₂COOH]_eq = (0,100 – x) M              [CHCl₂COO^-]_eq = [ H₃O⁺]_eq = x M

Riportando i valori di concentrazione all’equilibrio all’interno della costante acida si ha:

K_a = [CHCl₂COO^-] ∙ [ H₃O⁺] / [CHCl₂COOH]

0,0501 = x² / (0,100 – x)

Ti consiglio di risolvere per intero l’equazione di secondo grado, senza trascurare la x presente a denominatore, perché il valore della costante acida non è sufficientemente basso da giustificare tale scelta. Al termine della risoluzione, escludi ovviamente il valore negativo, dal momento che si tratta della concentrazione di ioni presenti in soluzione!

Si ricava x = 0,0500 M, da cui

[CHCl₂COOH]_eq = (0,100 – 0,050) M = 0,0500 M              [CHCl₂COO^-]_eq = [ H₃O⁺]_eq = 0,0500 M

Per quanto riguarda il calcolo del pH:

pH = -log [H₃O⁺] = -log 0,0500 = 1,301

Tutti i risultati sono espressi tenendo conto del corretto numero di cifre significative. Buon lavoro!