[chimica inorg.]aiuto risoluzione esercizi

[jacopastorius]

ciao,potete aiutarmi a risolvere alcuni esercizi?
1-calcolare la temparatura di ebollizione di una soluzione acquosa 0,5m di CH3OH sapendo che per l'acqua Keb.=0,56.
2-considerando il seguente equilibrio omogeneo da bilanciare
Cu + S8 -->Cu +SO2
dire come le quantità d equilibrio variano all'aumentare di
a-concentrazione di CuO
b-concentrazione d S
c-pressione che agisce sul sistema d equilibrio

[Lucrezio]

ciao,potete aiutarmi a risolvere alcuni esercizi?
1-calcolare la temparatura di ebollizione di una soluzione acquosa 0,5m di CH3OH sapendo che per l'acqua Keb.=0,56.
2-considerando il seguente equilibrio omogeneo da bilanciare
Cu + S8 -->Cu +SO2
dire come le quantità d equilibrio variano all'aumentare di
a-concentrazione di CuO
b-concentrazione d S
c-pressione che agisce sul sistema d equilibrio
Allora il primo esercizio è sulle proprietà colligative. Si dimostra che
http://operaez.net/mimetex/\Delta T=K_{eb}\cal{m},
dove m è la molalità (moli di soluto per chilo di solvente) del soluto in questione.
Quindi la temperatura di ebollizione della soluzione di metanolo sarà
http://operaez.net/mimetex/T'=100C+0,56\cdot 0.5m=100.28 C

Il secondo si bilancia così:
http://operaez.net/mimetex/16CuO + S_8 \leftrightarrow 16Cu + 8SO_2.
Per il principio di Le Chatelier, un sistema all'equilibrio reagisce ad una perturbazione in modo da assorbirla e tornare all'equilibrio: ne segue che aumentando la concentrazione di un reagente (sia CuO che S) aumenterà la concentrazione dei prodotti; poiché la reazione produce un aumento delle moli gassose (da 0 a 8!), un aumento della pressione tenderà ad ostacolarla.

[jacopastorius]

ti ringrazio! anzi è la mia ragazza che ti ringrazia perchè erano per lei i quesiti :)
Se ho altri problemi mi rifaccio vivo, ciao e grazie ancora! :)

[Lucrezio]

ti ringrazio! anzi è la mia ragazza che ti ringrazia perchè erano per lei i quesiti :)
Se ho altri problemi mi rifaccio vivo, ciao e grazie ancora! :)
;) quando vuoi!

[jacopastorius]

Visto che sei stato così gentile ti chiedo di aiutarmi in altri due esercizi.. :)
1-si prepara una soluzione tampone a base di acido citrico(Ka=10e-4) 0,1M e citrato di sodio 0,05M.quale pH si ottiene?
Considerando 100 ml della soluzione precedente,qual'è la quantità massima(in moli)di base forte che posso aggiungere senza che il pH vari in modo significativo?
2-calcolare la pressione parziale dell'elio in un reattore di 1L che contiene un ugal numero di moli di azoto, ossigeno, elio e metano ad una pressione di 12 atm.
Grazie mille,te ne sarei davvero grata!! :)

[Lucrezio]

Visto che sei stato così gentile ti chiedo di aiutarmi in altri due esercizi.. :)
1-si prepara una soluzione tampone a base di acido citrico(Ka=10e-4) 0,1M e citrato di sodio 0,05M.quale pH si ottiene?
Considerando 100 ml della soluzione precedente,qual'è la quantità massima(in moli)di base forte che posso aggiungere senza che il pH vari in modo significativo?
2-calcolare la pressione parziale dell'elio in un reattore di 1L che contiene un ugal numero di moli di azoto, ossigeno, elio e metano ad una pressione di 12 atm.
Grazie mille,te ne sarei davvero grata!! :)
1)
Allora, una soluzione tampone è una soluzione di un acido/base debole e di un suo sale, in cui operano i seguenti equilibri di neutralizzazione:
http://operaez.net/mimetex/\left \{ \begin{array}{1}HA+OH^-\leftrightarrow A^- + H_2O\\ \\ A^- + H_3O^+ \leftrightarrow HA + H_2O \end{array} \right .
E' facile vedere che le reazioni siano quantitative. Per la prima, infatti:
http://operaez.net/mimetex/K=\frac{[A^-]}{[HA][OH^-]}=\frac{[A^-][H_3O^+]}{[HA][OH^-][H_3O^+]}=\frac{K_w}{K_a}
che in questo caso è un numero dell'ordine di grandezza di 10^10!. Per la seconda:
http://operaez.net/mimetex/K=\frac{[HA]}{[H_3O^+][A^-]}=\frac{1}{K_a}
che in questo caso è un numero dell'ordine di grandezza di 10^4!
Dimostrato questo, possiamo dire che per ogni quantità (ragionevole, si intende!) di acido - base forte che aggiungiamo, avviene quantitativamente una delle due reazioni di cui sopra.
Per il calcolo del pH vale la formula approssimata
http://operaez.net/mimetex/[H_3O^+]=K_a\frac{C_a}{C_s}, dove Ca è la concentrazione analitica dell'acido e Cs quella del sale. In questo caso il pH risulta quindi - log (2*10^-4) = 3.69 circa.
Se vogliamo che il pH vari di poco, ad esempio di non più di un punto (ovvero vogliamo che la concentrazione di H3O+ vari di non più di 10 volte), dobbiamo considerare che per ogni mole di base forte che aggiungiamo si consuma una mole d'acido e se ne forma una di sale.
Quindi:
http://operaez.net/mimetex/[H_3O^+]=K_a\frac{n_a - x}{n_s + x}= \frac{2\cdot 10^{-4}}{10} = 2\cdot 10^{-5} .
Sostituendo a na = 0.01mol (abbiamo 100ml di una soluzione 0.1M) e a ns 0.005mol si ottiene che la quantità massima è:
http://operaez.net/mimetex/2\cdot 10^{-5} = k_a\frac{0.01 - x}{0.005 + x}
che ha come soluzione
http://operaez.net/mimetex/x=\frac{k_a \cdot 0.01 - 2\cdot 10^{-5} \cdot 0.005}{2\cdot 10^{-5} + k_a}
se non ho sbagliato i conti ;) (cosa del tutto plausibile... :stordita: )
2) per la legge di Dalton, vale
http://operaez.net/mimetex/p_i = P_{tot}\chi_{i},
ovvero la pressione parziale di un gas in una miscela è proporzionale alla sua frazione molare! Direi che quindi non ci sono molti dubbi!

[jacopastorius]

..ancora grazie..avevo rinunciato a capire come si potessero risolvere gli esercizi sul ph delle soluzioni tampone..adesso quanto meno ho una remota speranza!ma nn mi faccio illusioni.. :(
Ora mi metto sotto :) :)

[Lucrezio]

..ancora grazie..avevo rinunciato a capire come si potessero risolvere gli esercizi sul ph delle soluzioni tampone..adesso quanto meno ho una remota speranza!ma nn mi faccio illusioni.. :(
Ora mi metto sotto :) :)

quando hai bisogno... ;)

[jacopastorius]

quando hai bisogno... ;)
è jacopastorius l'original che scrive.. quella era sempre la mia ragazza, domani ha l'esame, fatele gli auguri!

auguri chicca! :)

[Lucrezio]

Auguri!
Io ho dato l'esame a luglio... e me lo ricordo come un vero incubo :cry:
Fortunatamente per la tua ragazza per i chimici è un esame particolarmente tosto... nelle altre facoltà non è terribile! Facci sapere come le va!