El pH y el pOH 12

 

Mezclas 10 mL de H2SO4 de concentración 0,03 M, con 10 mL de KOH de concentración 0,02 M. Considerando que el volumen de las disoluciones es aditivo, determina el pH de la disolución resultante.

 

 

Solución:

Datos: V(H2SO4) = 10 mL; [H2SO4] = 0,03 M; V(KOH) = 10 mL; [KOH] = 0,02 M

Para poder conocer el pH de la disolución primero tenemos que hallar el reactivo que está en exceso.

Reacción de neutralización:

H2SO4 (aq) + 2 KOH (aq) → K2SO4 (aq) + 2 H2O (l)

El nombre de neutralización no implica que la disolución obtenida sea estrictamente neutra, ya que su pH depende de la posible hidrólisis de la sal formada en la reacción

Moles de H2SO4 que tenemos:

0,010 L·(0,03 moles/L) = 3·10–4 moles

Moles de KOH que poseemos:

0,010 L·(0,02 moles/L) = 2·10–4 moles

Según la reacción por cada mol de H2SO4 se necesitan el doble de moles de KOH cosa que no sucede. Luego no hay suficiente KOH para que reaccione todo el ácido, por tanto éste está en exceso y el hidróxido es el reactivo limitante.

Moles de ácido que reaccionan:

2·10–4 moles KOH·(mol H2SO4/2 moles KOH) = 1·10–4 moles H2SO4

Moles de ácido que sobran:

3·10–4 moles – 1·10–4 moles = 2·10–4 moles

 

H2SO4

KOH

K2SO4

H2O

Moles iniciales

3·10–4

2·10–4

0

0

Moles que reaccionan

1·10–4

2·10–4

Moles que se obtienen

1·10–4

2·10–4

Moles finales

1·10–4

0

1·10–4

2·10–4

 

La sal (K2SO4) no se hidrolizará ya que procede de un ácido fuerte (H2SO4) y, también, de una base fuerte (KOH).

Sin embargo el ácido sobrante sí se disociará totalmente (ya hemos dicho que es un ácido fuerte) y, por consiguiente, el número de moles de H+ será el mismo que el número de moles en exceso del ácido.

Reacción de disociación del ácido:

H2SO4 (aq) → 2 H+ (aq) + SO2– (aq)

 Moles de H+ que se obtienen:

2·10–4 moles H2SO4·(2 moles H+/mol H2SO4) = 4·10–4 moles H+

Concentración de H+:

[H+] = 4·10–4 moles/(0,01 L + 0,01 L) = 0,02 M

pH = –log [H+] = –log 0,02 = 1,7 

 

 

 

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