Hidrólisis de las sales 15

 

Hallar las concentraciones de las especies presentes en Na2S 0,15 M, el pH y el grado de hidrólisis.

K1 = 1,1·10–7, K2 = 1,1·10–14

 

 

Solución:

Datos: [Na2S] = 0,15 M; K1 = 1,1·10–7; K2 = 1,0·10–14

Reacción de disociación de la sal:

Na2S → 2 Na+  + S2–

Como el Na2S es un electrólito fuerte, podemos suponer que está totalmente disociado, por tanto las concentraciones de los iones Na+  y + S–2 son:

[Na+] = 2·0,15 = 0,30 M              [S–2] = 0,15 M

El catión Na+ es un ácido conjugado débil ya que procede una base fuerte, NaOH, luego no reaccionará con el agua.

El anión S2– procede de un ácido débil, H2S (ácido sulfhídrico), por tanto es una base conjugada fuerte, luego sí reaccionará con el agua y habrá hidrólisis según la reacción:

S2–+ H2O ⟺ HS + OH

La existencia de iones OH implica que la hidrólisis es básica.

 

[S2–]

[HS]

[OH]

Concentración inicial

0,15

0

0

Concentración disociada

c

Concentración obtenida

c

c

Concentración en el equilibrio

0,15 – c

c

c

 

Kh = [HS]·[OH]/[S2–] = Kw/K2 = 1·10–14/1,0·10–14 = 1

Kh = c·c/(0,15 – c) = 1

En este caso no se puede despreciar x frente a 0,15, por tanto:

c2/(0,15 – c) = 1 → c2 = 0,15 – c → c2 + c – 0,15 = 0

x = 0,13 (no se podía despreciar)

Las concentraciones correspondientes serán:

[Na+] = 0,30 M

[S2–] = 0,15 – 0,13 = 0,02 M

[HS] = 0,13 M

[OH] = 0,13 M

[H+] = Kw/[OH] = 1·10–14/0,13 = 7,7·10–14

Ahora calcularemos [H2S] que puede  existir debido a la presencia de HS y H+.

H2S ⟺ 2 H+ + HS

[H2S]

[HS]

[H+]

c

0,13

7,7·10–14

 

K1 = [HS]·[H+]/[H2S]

[H2S] = [HS]·[H+]/K1

c = 0,13·7,7·10–14/1,1·10–7 = 9,1·10–8 M

[H2S] = 9,1·10–8 M

pH = 14 – pOH = 14 + log [OH]  = 14 + log 0,13 = 13,1

Grado de hidrólisis (h):

h = (0,13/0,15)·100 = 86,67%

(Es interesante observar que, según los cálculos realizados, la especie de azufre más importante en Na2S 0,15 M no es el ión sulfuro, sino HS)

 

 

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *