Laboratorio / Acidi e basi
Calcolatore del pH (acidi e basi forti e deboli)
Calcola pH, pOH e le concentrazioni degli ioni idrogeno e idrossido di un acido o di una base forte o debole a partire dalla concentrazione e da Ka o Kb, oppure le concentrazioni ioniche a partire da un pH.
Calcolatore del pH (acidi e basi forti e deboli): pH = −log₁₀[H⁺] e pH + pOH = 14 a 25 °C. Un acido forte cede tutti i suoi H⁺, quindi HCl 0,01 M ha pH 2. Un acido debole si ionizza solo in parte: risolvendo Ka = x² ÷ (C − x) per x = [H⁺], l'acido acetico 0,1 M con Ka = 1,8 × 10⁻⁵ ha pH 2,875 ed è ionizzato all'1,33%. Le basi deboli vengono gestite allo stesso modo usando Kb. Funziona al 100% localmente nel browser, senza caricare file sul server.
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pH = −log₁₀[H⁺] e pOH = −log₁₀[OH⁻], la cui somma in acqua a 25 °C è 14. Si considera che gli acidi e le basi forti siano completamente dissociati; per un acido debole la concentrazione di H⁺ soddisfa Ka = x² ÷ (C − x), da cui x = (−Ka + √(Ka² + 4·Ka·C)) ÷ 2, e lo stesso vale per una base debole con Kb. Le soluzioni molto diluite, inferiori a circa 10⁻⁶ M, richiedono di includere gli ioni propri dell'acqua, esclusi da questo modello semplificato.
Esempi svolti
0,001 M NaOH: pOH 3, pH 11. Ammoniaca 0,1 M con Kb = 1,8 × 10⁻⁵: pH 11,12. Una soluzione a pH 7,4, come il sangue, ha [H⁺] = 3,98 × 10⁻⁸ M.
Per mantenere stabile il pH, prepara un buffer con il calcolatore di buffer.
Limiti del modello
I calcoli usano le concentrazioni al posto delle attività e presuppongono 25 °C, un'approssimazione accurata per le soluzioni diluite; a forza ionica elevata, il pH misurato è diverso. Al di sotto di circa 10⁻⁶ M, gli ioni propri dell'acqua diventano rilevanti e il pH di un acido si avvicina a 7.
Per diluire un acido fino alla concentrazione desiderata, usa il calcolatore di diluizione.
Come usarlo
- Scegli il tipo di soluzione.
- Inserisci la concentrazione e Ka o Kb per un acido o una base debole.
- Leggi pH, pOH, [H⁺], [OH⁻] e, per le soluzioni deboli, la percentuale ionizzata.
Privacy e limitazioni
Tutto viene calcolato nel browser.
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Domande frequenti
Perché il pH di un acido debole è più alto di quello di un acido forte?
Solo una piccola parte delle sue molecole rilascia H⁺: l'acido acetico 0,1 M ha un pH vicino a 2,9, mentre l'acido cloridrico 0,1 M ha pH 1.
E gli acidi con due H⁺, come l'acido solforico?
Inserisci 2 H⁺ per unità di formula per considerarli entrambi completamente rilasciati: è un'approssimazione comune; in realtà la seconda dissociazione di H₂SO₄ è incompleta.
Il pH può essere negativo?
Sì, per concentrazioni superiori a 1 M di un acido forte, anche se gli effetti dell'attività rendono la formula semplice meno accurata in questo caso.
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