Medicina 1999
Se un litro di soluzione acquosa contiene 360 g di HCl (p.M.= 36 u.m.a.) e 360 g di NaOH (p.M.=40 u.m.a.), il suo pH è:
Spesso questo tipo di quiz forniscono i dati esatti per avere una possibile neutralizzazione completa di una soluzione contenente un acido forte (HCl) e una base forte (NaOH). Dobbiamo però verificare se acido e base sono ben proporzionati in modo da dare lo stesso numero di moli di H+ e di OH–.
Se le moli di H+ sono uguali alle moli di OH–, allora sarà avvenuta una perfetta neutralizzazione e la soluzione finale sarà neutra (pH=7).
Se invece le moli di H+ sono diverse dalle moli di OH–, allora bisognerà osservare chi prevale e di quanto per poter capire cosa succede alla soluzione.
Per entrambe le sostanze è fornita la massa e il peso molecolare.
Calcoliamo le moli dell'acido forte monoprotico HCl sapendo che corrisponderanno alle moli di H+.
nH+ = nHCl = mHCl /PMHCl = 360/36 = 10 mol
Calcoliamo le moli della base forte idrossido di sodio NaOH sapendo che corrisponderanno alle moli di OH–.
nOH– = nNaOH = mNaOH /PMNaOH = 360/40 = 9 mol
osserviamo che : nH+ > nOH– e deduciamo così che la neutralizzazione NON è perfetta.
Delle 10 moli di H+, 9 moli saranno neutralizzate dalla base, ed 1 mole residua rimane in soluzione rendendola sicuramente acida con pH<7. La risposta corretta è pertanto la A).
Il quiz non richiede il valore esatto del pH (è sufficiente indicare che la soluzione sia acida).
A livello puramente didattico potremmo calcolare la concentrazione [H+] e poi il pH.
La concentrazione [H+] si calcola come rapporto tra il numero di moli ed il volume:
[H+] = nH+/V = 1mol/1Litro = 1 mol/L
pH = –log ([H+]) = log (1) ) = 0
La soluzione finale è fortemente acida con pH=0.