pH di una soluzione di HCl conoscendo densità e % m/m
Calcolare il pH di una soluzione preparata con 10,85 mL di HCl al 20,4% m/m e d = 1,1 g/mL portati a 0,5 L con acqua.
Calcolare il pH di una soluzione preparata con 10,85 mL di HCl al 20,4% m/m e d = 1,1 g/mL portati a 0,5 L con acqua.
Svolgimento dell'esercizio
Calcoliamo inizialmente la massa della soluzione, pertanto moltiplichiamo il volume in mL della soluzione per la sua densità:
msoluzione = d · V = 1,1 g/mL · 10,85 mL = 11,935 g
La soluzione è al 20,4% in massa. Ciò significa che in 100 grammi di soluzione sono presenti 20,4 di soluto (ovvero di HCl).
Tramite una proporzione determiniamo quanti grammi di soluto sono presenti in 11,935 g di soluzione:
20,4 : 100 = X : 11,935
Da cui:
X = 20,4 · 11,935 / 100 = 2,43 g di HCl
La massa molare di HCl è 36,45 g/mol. Dividendo la massa in grammi per il valore della massa molare determiniamo le moli di HCl:
nHCl = g / MM = 2,43 / 36,45 = 0,0667 mol
Determiniamo la molarità di HCl dividendo il numero di moli per il volume finale della soluzione:
MHCl(f) = n / V = 0,0667 / 0,5 = 0,1334 mol/L
HCl è un acido forte ed è pertanto completamente dissociato in ioni H+ e Cl−:
HCl(aq) → H+(aq) + Cl−(aq)
La concentrazione finale di ioni H+(aq) nella soluzione finale è dunque pari a 0,1334 mol/L, ovvero:
[H+] = 0,1334 mol/L
Calcoliamo il pH:
pH = - log [H+] = - log 0,1334 = 0,87
Pertanto il pH della soluzione finale è pari a 0,87 (pH acido).
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