Una soluzione acquosa al 10.0 % in peso di idrossido di potassio ha una densità di 1.10 g/ mL. Questa soluzione viene diluita 120 volte con una soluzione 0.1 M di cloruro di sodio. Calcolare il pH della soluzione finale.
Soluzione:
L’idrossido di potassio è una base forte, mentre il cloruro di sodio è un sale ad idrolisi neutra. Pertanto, anche dopo la diluizione il pH dipende dal solo idrossido di potassio (supposto che la sua concentrazione non diventi così piccola da dover tenere conto anche del contributo dell’acqua).
Per prima cosa, calcoliamo la concentrazione molare dell’idrossido nella soluzione iniziale: poiché i dati sono tutti intensivi, possiamo supporre un volume iniziale a piacere (ad esempio, 1.00 L = 1000 mL). La densità è definita come il rapporto tra massa e volume, e possiamo quindi calcolare la massa dell’intera soluzione iniziale:
m = d*V = 1.10 * 1000 = 1100 g
La massa dell’idrossido è pari al 10% di questa massa totale, ovvero 110 g
Dividendo questa massa per la massa molare e per il volume, otteniamo la concentrazione iniziale dell’idrossido: n = 110 / 56.1 / 1.00 = 1.96 M
Se diluiamo 120 volte, la concentrazione diminuisce di 120 volte, e quindi il suo valore finale è: 1.96 / 120 = 0.0163 M
Per fortuna, questo valore è ancora molto superiore a 10-7, e quindi possiamo trascurare il contributo dell’acqua e calcolare il pH solo con i dati dell’idrossido.
Essendo una base forte, si dissocia completamente: KOH → K+ + OH– , e quindi anche la concentrazione di ioni OH– è pari a 0.0163 M.
Da questa possiamo ricavare il pOH = – log [OH–] = 1.79 , e infine il pH = 14.00 – pOH = 12.21.
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