Come calcolare il pH di una soluzione di acido debole

tramite: O2O
Difficoltà: media
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Introduzione

Sicuramente, qualche volta o per passione o durante la vostra avventura scolastica, vi sarà capitato di incappare nel calcolo del pH di una soluzione di acido debole. In generale, un acido debole HA, si dissocia parzialmente nei propri ioni, H+ ed A-, e l'entità di questo tipo di dissociazione, può essere determinata, solamente, conoscendo il valore della sua costante di equilibrio (Ka). Di conseguenza, in base al valore di H+ calcolato, sarà possibile determinare il pH in base alla relazione: pH= -log[H+]. In questa guida, quindi, andremo a vedere, come fare, per riuscire a calcolare correttamente il PH di una soluzione acido debole, nel modo più chiaro possibile.

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Calcolo della determinazione

Innanzitutto, per determinare il pH di una soluzione di acido debole, consideriamo, come esempio, una soluzione 0,01M di acido acetico.
L'acido acetico, si dissocia formando acetato, CH3COO (-), e idrogenione H (+).
In questo caso, tra parentesi, sono indicate le cariche degli ioni.
Scriviamo, quindi, la costante di equilibrio della reazione Ka, come il prodotto delle concentrazioni dei prodotti della reazione, fratto la concentrazione del reagente stesso.
Quindi, avremo: Ka=[CH3COO-][H+]/[CH3COOH].

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Semplificare i calcoli

Per semplificare l'espressione della costante di equilibrio, possiamo sostituire, quindi, a [CH3COOH] il termine Ca, che indicherebbe, in questo caso, la concentrazione molare di acido acetico iniziale, 0,01M. Inoltre, potremmo sostituire, a [CH3COO-] il termine [H+], in quanto, questi due tipi quantità, in base alla reazione, sarebbero identiche stechiometricamente. E di conseguenza, potremo, quindi, riscrivere, la costante di equilibrio secondo la nuova espressione semplificata :
Ka=[H+]^2/Ca.

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Ultima fase

Una volta che abbiamo calcolato la concentrazione molare di acido debole Ca=0,01M ed il valore della costante di equilibrio, adesso, potremo determinare la concentrazione di [H+] dalla relazione:
Andiamo, quindi, a scrivere: [H+]=AKa*Ca = 4,243 x 10^(-4) mol/L. E di conseguenza, calcolare il pH di questa soluzione dalla relazione:
pH = -log[H+] = -log [4,243 x 10^(-4)] = 3,37.

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Conclusioni

Come avete visto, in pochi e semplici passaggi, riportati in questa guida, sapremo, finalmente, come calcolare correttamente il PH, di una soluzione di acido debole. A questo punto, per chi è appassionato alla chimica, non ci resta altro, che provare subito ad applicare queste utili indicazioni, aiutandoci con il web, che mette sempre a disposizione, informazioni ed esercizi utili, affinché il nostro studio sulla chimica, possa ampliarsi sempre più.

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