SOLUCIONES AL TEMA 7

7.1

a)

b)

Se produce la neutralización completa de un ácido poliprótico.

1ª etapa

NaOH + H2SO4 ® Na+ + H2O + HSO4-

OH- + H+ « H2O

Especies

NaOH

H2SO4

Na+

HSO4-

Concentración inicial

8.571*10-3

4.286*10-3

0

0

Concentración que reacciona

4.286*10-3

4.286*10-3

 

 

Concentración en el equilibrio

4.286*10-3

0

4.286*10-3

4.286*10-3

2ª etapa

NaOH + HSO4- ® Na+ + H2O + SO42-

Especies

NaOH

HSO4-

Na+

SO42-

Concentración inicial

4.286*10-3

4.286*10-3

4.286*10-3

0

Cantidad reaccionante

4.286*10-3

4.286*10-3

 

 

Concentración en el equilibrio

0

0

8.571*10-3

4.286*10-3

Cálculo del pH : suponiendo que no hay hidrólisis, el pH sería 7. Si hay hidrólisis, el pH será mayor que 7. (Ver problema 7.4)

c)

HCl + NH4OH ® ClNH4 + H2O

Especies

HCl

NH4OH

ClNH4

Concentración inicial

0.0826

0.028

0

Cantidad reaccionante

0.028

0.028

0

Concentración en el equilibrio

0.0546

0

0.028

Se trata de una mezcla de ácidos

[H+] = [HCl] = 0,0546 M ; pH = 1,26

7.2

Acido CO2 + H2O « HCO3- + H+

Base BaO + H2O « Ba(OH)2

Acido de Lewis AlCl3

Acido Al3+ + 3 H2O « Al(OH)3 + 3 H+

Acido H+



7.3

Después de la primera adición de HCl :

Se produce una neutralización incompleta


NH4OH + HCl ® NH4Cl + H2O

Especies

HCl

NH4OH

ClNH4

Concentración inicial

0.5

1

0

Cantidad reaccionante

0.5

0.5

 

Concentración en el equilibrio

0

0.5

0.5

Se trata de un tampón básico.

Para el cálculo del pH : Fórmula tampón básico o tratamiento como efecto ion común

Especies

NH4OH

NH4+

OH-

Concentración inicial

0.5

0.5

0

Cantidad reaccionante

x

x

 

Concentración en el equilibrio

0.5 - x

0.5 + x

x

 

Después de la segunda adición de HCl

Nuevas concentraciones :

Neutralización completa:

NH4OH + HCl ® NH4Cl + H2O

Especies

HCl

NH4OH

ClNH4

Concentración inicial

1/3

1/3

1/3

Cantidad reaccionante

1/3

1/3

 

Concentración en el equilibrio

0

0

2/3

Cálculo del pH : pH resultante de la Hidrólisis de la sal cloruro amónico

Después de la tercera adición de HCl

Nuevas concentraciones :

En este caso tenemos una mezcla de ácidos .

Situación final : pH resultante del ácido fuerte :

HCl ® H+ + CL-

Especies

HCl

H+

Cl-

Concentración inicial

0.25

0

0

Cantidad reaccionante

0.25

 

 

Concentración en el equilibrio

0

0.25

0.25

pH = - log 0,25 = 0,60

7.4

7.5

Disociación 99,6 %

7.6

DH0 = 49.4 KJ/mol

7.7

Se producen tres equilibrios simultáneos
HCl ® H++Cl-

HCl

H+

Cl-

 

x + y + z

x

HF « H++F-

HF

H+

F-

 

x + y + z

y

H2O « H++OH-

H2O

H+

OH-

 

x + y + z

z

.[H+]TOTALES = [H+]HCl + [H+]HF + [H+] H2O

7.8

pH = 4,74

nº equivalentes-gramo = 0,16

7.9

pH = 10,26

7.10

moles ( HNa2PO4 ) = 1,26

Variación de pH = 0,027

7.11

Kb = 4,4*10-4

pH inicial = 11,94

pH ( 10 ml ) = 10,50

pH ( 20 ml ) = 1,69

Rojo de metilo o Rojo de clorofenol

7.12

Neutralización incompleta:

NaOH + H3PO4 ® NaH2PO4 + H2O

Especies

NaOH

H3PO4

Na H2PO4

Moles inicial

0.01

0.025

0

Moles reaccionantes

0.01

0.01

 

Moles en el equilibrio

0

0.015

0.01

Solución amortiguadora ácida (K1= 7.1*10-3)

[H+] = 0,010 M

[OH-] = 10-12 M

[H3PO4] = 0,214 M

[H2PO4-] = 0,143 M

[HPO42-] = 8,9 * 10-7 M

[PO43-] = 4,4 * 10-17 M

[Na+] = 0,143 M

[H2O] = 55,55 M

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