Disoluciones amortiguadoras, reguladoras o tampón 01

 

Una disolución reguladora cuyo volumen es 0,5 litros, contiene 0,30 moles de CH3COOH (ácido acético o etanoico) y 0,30 moles de CH3COONa (acetato o etanoato de sodio). Calcula su pH.

 
Dato:Ka = 1,8·105
 
 
Solución:
 
Datos: V = 0,5 L; n (CH3COOH) = 0,30 moles; n (CH3COONa) = 0,30 moles
 
pH = -log [H3O+]
 
Para poder hallar el pH de la disolución, se necesita saber la concentración de protones que hay en la misma.
 
Reacción de disociación del acetato de sodio:
 
CH3COONa (aq) ⇒ CH3COO (aq) + Na+ (aq)
 
Por ser un electrolito fuerte, el acetato de sodio está totalmente disociado, por tanto las concentraciones de los iones acetato (CH3COO) y sodio (Na+), son las mismas que la concentración inicial de la sal en la disolución, o sea, [CH3COONa] = [CH3COO] = [Na+].
 
[CH3COO] = [Na+] = [CH3COONa] = 0,30 mol/0,5 L = 0,6 M
 
Reacción de disociación del ácido acético:
 
CH3COOH (aq) + H2O (l) ⇔ CH3COO (aq) + H3O+ (aq)
 
 

 
[CH3COOH]
 
[CH3COO]
[H3O+]
Concentración inicial
(0,30/0,5) = 0,6
0,6
0
Concentración que se disocia
x
Concentración disociada
x
x
Concentración en el equilibrio
0,6 – x
0,6 + x
x

Constante de disociación:

 A consecuencia del efecto ión común (CH3COO), la reacción se encuentra desplazada hacia su izquierda, y, además, se trata de la disociación de un ácido débil, luego se puede suponer que:
 
0,6 + x ~ 0,6 y 0,6 – x ~ 0,6 
 

 

Hidrólisis de las sales 01

 

Averiguar si sufren hidrólisis y si la disolución será ácida o básica, al disolverse en agua los siguientes compuestos:

a)      K2CO3
 
b)      NaCl
 
c)      NH4Cl
 
d)      Na(CH3COO)
 
Solución:
 
a)      Al disolverse en agua la sal se disocia y se hacen presentes los iones en la disolución, según la siguiente reacción:
 
K2CO3 (s) ⇒ 2 K+ (aq) + CO32 (aq)
 
Por tanto debemos averiguar si los iones procedentes de la sal reaccionarán o no con el agua. Si lo hacen habrá hidrólisis, en caso contrario no.
 
El catión K+ procede de una base fuerte, KOH (hidróxido de potasio), por tanto es un ácido conjugado débil, luego no reaccionará con el agua.
 
El anión CO32 procede de un ácido débil, H2CO3 (ácido carbónico), por tanto es una base conjugada fuerte, luego sí reaccionará con el agua y habrá hidrólisis según la reacción:
 
CO32 (aq) + H2O (l) ⇒ H2CO3 (aq) + OH (aq)
 
Como hay un exceso de iones OH, la disolución es BÁSICA.
 
Cuando intervienen sales procedentes de base fuerte y ácido débil se produce hidrólisis y la disolución resultante es básica.
 
b)      Reacción de disociación:
 
NaCl (s) ⇒ Na+ (aq) + Cl (aq)
 
El catión Na+ procede una base fuerte, NaOH (hidróxido de sodio), por tanto es un ácido conjugado débil, luego no reaccionará con el agua.
 
El anión Cl procede un ácido fuerte, HCl (ácido clorhídrico), por tanto es una base conjugada débil, luego no reaccionará con el agua.
 
Por tanto no habrá hidrólisis y la disolución es NEUTRA.
 
No se produce hidrólisis cuando intervienen sales que proceden de bases y ácidos fuertes y la disolución resultante es siempre neutra.
 
c)      Reacción de disociación:
 
NH4Cl (s) ⇒ NH4+ (aq) + Cl (aq)
 
El anión Cl, como ya se ha dicho en el apartado anterior, no reaccionará con el agua.
 
El catión NH4+ procede una base débil, NH3 (amoniaco), por tanto es un ácido conjugado fuerte, luego sí reaccionará con el agua y habrá hidrólisis según la reacción:
 
NH4+ (aq) + H2O (l) ⇒ NH3 (aq) + H3O+ (aq)
 
Como hay un exceso de iones H3O+, la disolución es ÁCIDA.
 
Cuando intervienen sales procedentes de ácido fuerte y base débil se produce hidrólisis y la disolución resultante es ácida.
 
d)      Reacción de disociación:
 
Na(CH3COO) (s) ⇒ Na+ (aq) + CH3COO (aq)
 
El catión Na+, como ya se ha dicho en el apartado b), no reacciona con el agua.
 
El anión CH3COO procede un ácido débil, CH3COOH (ácido acético o etanoico), por tanto es una base conjugada fuerte, luego reaccionará con el agua y habrá hidrólisis según la reacción:
 
CH3COO (aq) + H2O (l) ⇒ CH3COOH (aq) + OH (aq)
 
Como hay un exceso de iones OH, la disolución es BÁSICA.
 
Cuando intervienen sales procedentes de base fuerte y ácido débil hay hidrólisis y la disolución resultante es básica.