1. Comprendi la reazione

L'acido benzoico (C₆H₅COOH) è un acido debole e NaOH è una base forte. La reazione al punto di equivalenza forma benzoato di sodio (C₆h₅coona), il sale dell'acido debole:

C₆h₅cooh (aq) + NaOH (aq) → c₆h₅coona (aq) + h₂o (l)

2. Calcola le moli di acido benzoico

* Moli di acido benzoico =(volume in l) × (molarità)

* Moli di acido benzoico =(0,050 L) × (0,43 mol/L) =0,0215 mol mol

3. Determina le moli di NaOH all'equivalenza

Nel punto di equivalenza, le moli di NaOH saranno uguali alle moli dell'acido benzoico:

* Moli di NaOH =0,0215 mol mol

4. Calcola il volume di NaOH utilizzato

* Volume di NaOH =(moli di NaOH) / (Molarità di NaOH)

* Volume di NaOH =(0,0215 mol) / (0,50 mol / L) =0,043 L =43,0 ml

5. Determina la concentrazione del benzoato di sodio

* Il volume totale nel punto di equivalenza è 50,0 ml (acido benzoico) + 43,0 ml (NaOH) =93,0 ml

* Concentrazione di benzoato di sodio =(moli di benzoato di sodio) / (volume totale in L)

* Concentrazione di benzoato di sodio =(0,0215 mol) / (0,093 L) =0,231 mol / L

6. Calcola il pH della soluzione di benzoato di sodio

Il benzoato di sodio è il sale di un acido debole (acido benzoico) e una base forte (NaOH). Subirà idrolisi, producendo ioni idrossido (OH⁻):

C₆h₅coo⁻ (aq) + h₂o (l) ⇌ c₆h₅cooh (aq) + oh⁻ (aq)

Possiamo utilizzare i seguenti passaggi per calcolare il pH:

* Calcola il kb:

* Kb =kw / ka (dove kw =1.0 × 10⁻¹⁴)

* Kb =(1,0 × 10⁻¹⁴) / (6,5 × 10⁻⁵) =1.54 × 10⁻¹⁰

* Imposta una tabella di ghiaccio:

| | C₆h₅coo⁻ | H₂o | C₆h₅cooh | Oh⁻ |

| ----- | ----------- | ------- | ----------- | ------- |

| I | 0.231 | | 0 | 0 |

| C | -x | | +x | +x |

| E | 0.231-x | | x | x |

* Usa l'espressione KB:

* Kb =[c₆h₅cooh] [oh⁻] / [c₆h₅coo⁻]

* 1,54 × 10⁻¹⁰ =(x) (x) / (0.231 - x)

* Poiché KB è molto piccolo, possiamo approssimare (0,231 - x) ≈ 0,231

* 1,54 × 10⁻¹⁰ =x² / 0,231

* x² =3.55 × 10⁻¹¹

* x =[oh⁻] =5,96 × 10⁻⁶ m

* Calcola poh:

* poh =-log [oh⁻] =-log (5.96 × 10⁻⁶) =5.23

* Calcola pH:

* ph + poh =14

* ph =14 - 5.23 = 8.77

Pertanto, il pH nel punto di equivalenza della titolazione è circa 8,77.