Ka dell'acido formico
Calcolo della Ka dell'acido formico
0,34 g di HCOONa vengono aggiunti a 100 mL di una soluzione acquosa 0,100 M di HCOOH.
Sapendo che il pH della soluzione così formata è di 3,44 si determini la Ka dell'acido formico.
Si consideri il volume della soluzione invariato in seguito all'aggiunta del solido.
Svolgimento dell'esercizio
La soluzione è costituita da un acido debole (HCOOH) e dalla sua base coniugata (o sale = HCOONa) ed è pertanto una soluzione tampone, la cui [H+] è determinabile con la seguente formula:
in cui:
- Ka = costante di ionizzazione dell'acido;
- Ca = concentrazione dell'acido nella soluzione tampone;
- Cs = concentrazione del sale nella soluzione tampone.
Considerando che l'acido e il sale sono presenti nella stessa soluzione e che, quindi, il rapporto delle loro concentrazioni è anche il rapporto del loro numero di moli, si ha che:
in cui:
- na = numero di moli dell'acido
- ns = numero moli del sale
Determiniamo le moli dell'acido (HCOOH):
na = M · V = 0,1 · 0,1 = 0,01 mol
Determiniamo le moli del sale (HCOONa):
ns = g / MM = 0,34 / 68,01 = 0,005 mol
in cui 68,01 g/mol è la massa molare del formiato di sodio (HCOONa).
Conoscendo il valore del pH (= 3,44) determiniamo [H+]:
[H+] = 10-pH = 10-3,44 = 3,63 · 10-4 mol/L
Dalla formula:
Ricaviamo Ka:
Ka = [H+] · ns / na
da cui:
Ka = 3,63 · 10-4 · 0,005 / 0,01 = 1,8 · 10-4
Pertanto la Ka dell'acido formico vale 1,8 · 10-4.
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