QUIZ DI "ACIDI E BASI" - REGIONALI CATEGORIA C

La relazione K_a (costante di dissociazione dell'acido) è definita come il rapporto tra la concentrazione dei prodotti della dissociazione e la concentrazione dell'acido non dissociato. Nell'esempio fornito, quando 0,1 mole di un acido HA vengono diluite a 1 litro e si osserva che l'acido mostra una ionizzazione dell'1%, possiamo considerare che la quantità di acido che si è dissociata è dell'1%, mentre il rimanente (99%) è ancora non dissociato. Inizialmente, abbiamo 0,1 moli di acido (HA), che a causa della dissociazione daranno origine ad una quantità di ione idrogeno (H⁺) pari all'1% della quantità iniziale di acido (0,1 x 1% = 0,001 moli). Quindi, la concentrazione dell'acido non dissociato sarà 0,1 - 0,001 = 0,099 moli. Applicando la formula della costante di dissociazione (K_a) per un acido debole, otteniamo: K_a = ([H⁺][A^-]) / ([HA]) = (0,001 x 0,001) / 0,099 = 0,000001 / 0,099 ≈ 1,01 x 10^-5 Pertanto, la risposta corretta è la B, che corrisponde a 1,0 ·10^-5, poiché questo valore rappresenta la costante di dissociazione (K_a) dell'acido dato.   *****  

In un ambiente basico, alcuni gruppi OH presenti nella molecola di fenolftaleina perdono un protone (si deprotonano). Questo fenomeno permette alla molecola di formare una struttura chimica diversa chiamata forma chinonica, che comporta l'apertura di un anello estere ciclico. In questa nuova forma, la coniugazione dei doppi legami si estende a tutti e tre gli anelli presenti nella struttura, portando una variazione nell'assorbimento della luce. Questo spostamento dell'assorbimento ottico avviene dal raggio ultravioletto (UV) verso il visibile. Poiché la molecola assume un colore rosso, la sua capacità di assorbire la luce si manifesta nella regione cianica dello spettro (circa intorno ai 500 nanometri), che rappresenta il colore complementare del rosso.

La risposta corretta è la A, e la spiegazione è la seguente: in soluzione acquosa, il pK_a di un acido forte come HCl può essere considerato uguale a ‒1, cioè equivalente al pK_a di H₃O⁺.

Per H₂SO₄, il primo pK_a può essere considerato uguale a ‒1, mentre il secondo pK_a è 1,92.

HCl, in soluzione 1 M, libera il suo H⁺ al 100%, quindi ha [H⁺] = 1,0 M (pH = 0).

Anche H₂SO₄ libera al 100% il primo H⁺ e forma HSO₄^‒, un acido di media forza con pK_a = 1,92.

A pH 0, HSO₄^‒ si trova circa due unità di pH sotto il suo pK_a, quindi è dissociato circa all’1%.

Per H₂SO₄, la [H⁺] vale circa: 1 + 0,01 = 1,01 M. Le due soluzioni hanno quindi circa la stessa [H⁺].