Equilibrio ácido-base 18

 

Cuáles serán las concentraciones de las especies presentes en una disolución 0,15 M de ácido sulfúrico.

H2SO4 ⟺ HSO4+ H+   K1 = ∞ (completamente disociado)

HSO4 ⟺ SO42– + H+    K2 = 1,26·10–2

 

 

Solución:

Datos: [H2SO4] = 0,15 M; K1 = ∞; K2 = 1,26·10–2

Primera disociación:

H2SO4 ⟺ HSO4+ H+

K1 = [HSO4]·[H+]/[H2SO4]

 

H2SO4

HSO4

H+

Concentración inicial

0,15

0

0

Concentración que se disocia

0,15

Concentración obtenida

0,15

0,15

Concentración en equilibrio

0

0,15

0,15

Estas serán las cantidades iniciales para el segundo equilibrio.

Segunda disociación:

HSO4  ⟺ SO42– + H+   

K2 = [SO42–]·[H+]/[HSO4]

 

HSO4

SO42–

H+

Concentración inicial

0,15

0

0,15

Concentración que se disocia

x

Concentración obtenida

x

x

Concentración en equilibrio

0,15 – x  

x

0,15 + x

Con un valor de K2 tan alto no se puede despreciar x frente a 0,15.

K2 = x·(0,15 + x)/(0,15 – x) = 1,26·10–2

0,15 x + x2 = 1,89·10–3 – 1,26·10–2 x

x2 + 0,1626 x – 1,89·10–3 = 0

 [HSO4] = 0,15 – 0,0109 = 0,139 M

[H+] = 0,15 + 0,0109 = 0,161 M   

Por tanto, en una disolución 0,15 M de ácido sulfúrico hay:

[H2SO4] = 0; [HSO4] = 0,139 M; [SO42–] = 0,0109 M; [H+] = 0,161 M

 

 

 

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