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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