Equilibrio ácido-base 20

 

Hallar las concentraciones de las especies presentes en una disolución 0,034 M de ácido carbónico.

Datos: K1 = 4,2·10–7, K2 = 4,8·10–11

 

 

Solución:

Datos: [H2CO3] = 0,034 M; K1 = 4,2·10–7; K2 = 4,8·10–11

Primera disociación:

H2CO3 ⟺ HCO3+ H+

K1 = [HCO3]·[H+]/[H2CO3]

 

H2CO3

HCO3

H+

Concentración inicial

0,034

0

0

Concentración que se disocia

x

Concentración obtenida

x

x

Concentración en equilibrio

0,034 – x

x

x

Como la constante de equilibrio es pequeña podemos suponer que 0,034 – x ≈ 0,034 y de esta forma se facilitan los cálculos.

K1 = x·x/0,034 = 4,2·10–7 → x2 = 1,428·10–8

[H2CO3] = 0,034 M – 1,2·10–4 = 0,03388 ≈ 0,034

[HCO3] = [H+] = 1,2·10–4 M

Segunda disociación:

HCO3 ⟺ CO32– + H+

K2 = [Se2–]·[H+]/[HSe]

 

HCO3

CO32–

H+

Concentración inicial

1,2·10–4

0

1,2·10–4

Concentración que se disocia

y

Concentración obtenida

y

y

Concentración en equilibrio

1,2·10–4 – y  

y

1,2·10–4 + y

Como la constante de equilibrio es pequeña podemos suponer que 1,2·10–4  – y ≈ 1,2·10–4, 1,2·10–4 + y ≈ 1,2·10–4, y de esta forma se facilitan los cálculos.

K2 = 1,2·10–4 y/1,2·10–4 = 4,8·10–11

y = 4,8·10–11

[CO32–] = 4,8·10–11 M

 Por tanto, en una disolución 0,034 M de ácido carbónico:

[CO32–] = 4,8·10–11 M; [HCO3] = [H+] = 1,2·10–4 M; [H2CO3] = 0,034 M

 

 

 

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