Equilibrio ácido-base 17

Hallar las concentraciones de las especies presentes en una disolución 0,1 M de ácido selenhídrico teniendo en cuenta que es un ácido diprótico.

(a)           H2Se ⟺ HSe+ H+   K1 = 1,8·10–4

(b)          HSe ⟺ Se2– + H+    K2 = 1·10–14

 

 

Solución:

Datos: [H2Se] = 0,1 M; K1 = 1,8·10–4; K2 = 1·10–14

Los H+ proceden de la disociación del H2Se y del HSe, es decir que:

[H+] = [H+]a + [H+]b

pero [H+]b es despreciable frente a [H+]a porque K2 es mucho más pequeña que K1, por lo tanto:

[H+] = [H+]a

En el equilibrio habrán:

                   H2Se sin disociar

                   HSe procedente de la disociación del H2Se y del que se disocia (aunque esta parte que se disocia se considera despreciable)

                   Se2– procedente de la disociación de HSe y será muy pequeña

                   H+ procedente de la disociación de H2Se (la otra parte es despreciable)

Primera disociación:

H2Se ⟺ HSe+ H+

K1 = [HSe]·[H+]/[H2Se]

 

H2Se

HSe

H+

Concentración inicial

0,1

0

0

Concentración que se disocia

x

Concentración obtenida

x

x

Concentración en equilibrio

0,1 – x

x

x

Como la constante de equilibrio es pequeña podemos suponer que 0,1 – x ≈ 0,1 y de esta forma se facilitan los cálculos.

K1 = x·x/0,1 = 1,8·10–4 → x2 = 1,8·10–5

[H2Se] = 0,1 – 4,24·10–3 = 0,096 M

[HSe] = [H+] = 4,24·10–3 M

Segunda disociación:

HSe ⟺ Se2– + H+

K2 = [Se2–]·[H+]/[HSe]

 

HSe

Se2–

H+

Concentración inicial

4,24·10–3

0

4,24·10–3

Concentración que se disocia

y

Concentración obtenida

y

y

Concentración en equilibrio

4,24·10–3 – y  

y

4,24·10–3 + y

Como la constante de equilibrio es pequeña podemos suponer que 4,24·10–3 – y ≈ 4,24·10–3, 4,24·10–3 + y ≈ 4,24·10–3, y de esta forma se facilitan los cálculos.

K2 = 4,24·10–3 y/4,24·10–3 = 1·10–14

y = 1·10–14

[Se2–] = 1·10–14 M

 Por tanto, en una disolución 0,1 M de ácido sulfhídrico tenemos:

[H2Se] = 0,096 M; [HSe] = 4,24·10–3 M; [H+] = 4,24·10–3 M, [Se2–] = 1·10–14 M

 

 

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