RESOLUCIÓN DEL EJERCICIO DE OBTENCIÓN DEL PH EN REACCIONES ÁCIDO-BASE PARA QUÍMICA DE BACHILLERATO:
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EJERCICIO Q2BE1845:
Calcular el pH:
a)De una disolución acuosa de ácido clorhídrico 0,25 M
b)De una disolución acuosa de hidróxido de sodio 0,5 M.
c)De la mezcla resultante de añadir 250 mL de disolución de ácido clorhídrico 0,25 M a 100 mL de disolución de hidróxido de sodio 0,5 M. Considerar los volúmenes aditivos.
RESOLUCIÓN:
a)El ácido clorhídrico es un ácido monoprótico fuerte por lo que se ioniza totalmente. La concentración inicial del HCl es la misma que la del H3O+ en la disolución;
Por lo tanto:
[H3O+] = 0,25 M
pH = – log[H3O+] = – log 0,25 = 0,6
b)El hidróxido de sodio es un electrólito fuerte por lo que se ioniza totalmente. La concentración inicial del NaOH es la misma que la del OH– en la disolución;
Por lo tanto:
[OH–] = 0,5 M
pOH = – log[OH–] = – log 0,5 = 0,3
Como el pH + pOH = 14
pH = 14 – pOH = 14 – 0,3 = 13,6
c)En la mezcla se producirán iones H3O+ y OH–; que se neutralizarán mol a mol. El pH de la mezcla dependerá de los iones que estén en exceso:
Los 250 mL de disolución de ácido clorhídrico 0,25 M, aportarán un número de moles de H3O+ (ya que el HCl se disocia totalmente como hemos visto).
Los 100 mL de disolución de hidróxido de sodio 0,5 M, aportarán un número de moles de OH–:
Teniendo en cuenta que el exceso es de H3O+, la diferencia entre las dos cantidades:
0,0625 – 0,05 = 0,0125 moles de H3O+, serán los que produzcan el pH.
Como: pH = – log[H3O+]
Necesitamos conocer la concentración de iones H3O+; para ello nos indican que los volúmenes son aditivos. El volumen de la mezcla es 250 mL + 100 mL =350 mL = 0,350 L. Por ello la concentración de iones H3O+ es:
Por ello, el pH de la mezcla: pH = – log[H3O+] = – log 0,0357 = 1,45
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