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Ionizzazione degli elettroliti deboli

Scuola secondaria di secondo gradoChimicaBilancio di carica ideale di un acido o di una base monoprotici, che include acqua, diluizione e un acido o una base forte con ione comune a 25 °C

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Informazioni su questo esperimento

Diluisci un elettrolita debole, aggiungi uno ione comune e confronta il pH, la frazione ionizzata e la conduttività stimata. L’equilibrio di ionizzazione viene calcolato dal bilancio di massa e di carica, anziché con un’approssimazione basata sulla radice quadrata.

Obiettivi di apprendimento

  • Distingui la concentrazione dal grado di ionizzazione.
  • Prevedi gli effetti della diluizione e dello ione comune per acidi e basi.
  • Metti in relazione le popolazioni ioniche con una stima illustrativa della conduttività.

Come si usa

  1. 1Registra il pH iniziale e la frazione ionizzata dell’acido debole.
  2. 2Aggiungi acqua e confronta la frazione ionizzata con la concentrazione analitica in diminuzione.
  3. 3Reimposta e aggiungi HCl; osserva come uno ione idrogeno comune sopprime la ionizzazione dell’acido.
  4. 4Passa a una base debole e ripeti usando NaOH come reagente che fornisce lo ione comune.

Il modello

Per un acido debole, la frazione di anioni dissociati si ricava da questo bilancio di materia.
Questo è il bilancio delle cariche sul lato acido con l’aggiunta di HCl; il calcolo sul lato basico include il suo acido coniugato positivo e il sodio.
Le conduttività ioniche limite forniscono una stima per le soluzioni diluite.

Ipotesi

  • L’autoionizzazione dell’acqua è fissata a Kw = 10 elevato a meno quattordici a 25 °C. Gli effetti dell’attività e della forza ionica sono omessi.
  • Il campione parte da 100 mL. I volumi del diluente e dei reagenti forti a 0,1 M contribuiscono al volume totale; gli ioni comuni vengono aggiunti come HCl o NaOH, non come sale coniugato.
  • I coefficienti di conducibilità approssimano quelli degli ioni acetato, ammonio e degli ioni spettatori comuni. Modificare il pK crea un analogo illustrativo, non una nuova sostanza misurata.
  • Il colore dello strumento è una sovrapposizione di indicatore virtuale. I colori delle particelle rappresentano frazioni indicative, non traiettorie individuali di elettroni o molecole.

Provalo in classe

  1. Q1Perché la frazione ionizzata può aumentare mentre la concentrazione degli ioni diminuisce con la diluizione?
  2. Q2Perché un comune acido forte riduce la frazione di anioni dell’acido debole anche quando la conduttività totale aumenta?

Domande frequenti

Si usa sempre la formula di ionizzazione con la radice quadrata?

No. L’equazione completa di elettroneutralità include l’acqua e l’elettrolita forte, quindi resta utilizzabile quando non vale l’approssimazione usuale di ionizzazione debole.

L’aggiunta di acqua cambia il numero di unità-formula dell’elettrolita debole?

No. Cambia il volume totale e la distribuzione all’equilibrio, mentre la quantità analitica dell’elettrolita debole rimane fissa.