Calcolo il pH di una soluzione di Na3PO4 di un litro contenente 29,6 grammi di fosfato di sodio Na3PO4
Peso molare del Na3PO4 = 23×3 + 31 + 16 x 3 = 148 grammi
Dall’acido fosforico H3PO4 si possono ottenere 3 sali per sostituzione progressiva di un atomo di idrogeno con un atomo di sodio:
H3PO4 + Na+ > H+ + NaH2PO4 o sodio diidrogeno fosfato
NaH2PO4 + Na+ > H+ + Na2HPO4 o disodio idrogeno fosfato o fosfato monoacido di sodio
Na2HPO4 + Na+ > H+ + Na3PO4 o fosfato di sodio
Le Ka dell’acido fosforico ci dicono che per scalzare il primo idrogeno la Ka è 7,5 x 10^-3, per il secondo è 6,2 x 10^-8, per il terzo e ultimo H+ è 3,6 x 10^-13.
Il fosfato di sodio dissociando in acqua da tre fosfati che sono basi forti dell’ac.debole fosforico, per cui questi fosfati attrarranno degli H+, rendendo la soluzione alcalina.
Quindi serve la Kb=
| Ka | Kb | |||
| 10^-14 | / | 7,5 x 10^-3 | = | 1,3 x 10^-12 |
| 10^-14 | / | 6,2 x 10^-8 | = | 1,6 x 10^-7 |
| 10^-14 | / | 3,6 x 10^-13 | = | 2,8 x 10^-2 |
Calcolo del pH considerando soltanto la Kb maggiore
La Kb1 è 2,8 x 10^-2 cioè 100.000 volte maggiore della Kb2 e peggio ancor per la Kb3, per cui prendiamo in considerazione solo la Kb1
La soluzione di fosfato di sodio 0,20 M.
La soluzione X sarà la rdq di Kb1 x M
X = [OH-] = rdq 2,8 x 10^-2 x 0,2 = 5,6 x 10 ^-3
pOH = -log ( 5,6 x 10 ^-3 ) = 2,25
pH = 14 – pOH = 14 – 2,25 = 11,75
Calcolo del pH considerando le tre Kb
| Kb | |
| 3 | 1,3 x 10^-12 |
| 2 | 1,6 x 10^-7 |
| 1 | 2,8 x 10^-2 |
| rd.cubica ( 1,3 x 10^-12 x 1,6 x 10^-7 x 2,8 x 10^-2 ) | |
| 1-2-3 | rd.cubica (5,8 x 10^-21)= 1,8 x 10^-7 |
La soluzione di fosfato di sodio 0,20 M.
La soluzione X sarà la rdq di Kb1-2-3 x M
X = [OH-] = rdq 1,8 x 10^-7 x 0,2 = rdq 3,6×10^-8 = 1,9 x 10^-4
pOH = -log ( 1,9 x 10^-4 ) = 3,7
pH = 14 – pOH = 14 – 3,7 = 10,7
Giustamente dissocia bene solo il primo Na+ e il terzo per nulla, anzi dopo la prima dissociazione si comportano da acidi, per cui il pH si abbassa.