[Lucrezio]

Originariamente inviato da 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!!

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:

E' facile vedere che le reazioni siano quantitative. Per la prima, infatti:

che in questo caso è un numero dell'ordine di grandezza di 10^10!. Per la seconda:

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
, 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:
.
Sostituendo a na = 0.01mol (abbiamo 100ml di una soluzione 0.1M) e a ns 0.005mol si ottiene che la quantità massima è:

che ha come soluzione

se non ho sbagliato i conti (cosa del tutto plausibile... )
2) per la legge di Dalton, vale
,
ovvero la pressione parziale di un gas in una miscela è proporzionale alla sua frazione molare! Direi che quindi non ci sono molti dubbi!