Disoluciones Reguladoras

Química General
Petrucci • Herring • Madura • Bissonnette 10ª Edición

Capítulo 17: Otros aspectos de los equilibrios ácido-base 2011-2012

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Química General: Capítulo 17

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Contenidos

17.1Efecto del ion común en los equilibrios ácidobase. 17.2 Disoluciones reguladoras. 17.3 Indicadores ácido-base. 17.4 Reacciones de neutralización y curvasde valoración. 17.5 Disoluciones de sales de ácidos polipróticos.

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17.1 Efecto del ion común en los equilibrios ácido-base
• El efecto del ion común describe el efecto en un equilibrio por una segunda sustancia que adorna los iones que puede participar en ese equilibrio. • Se dice que los iones añadidos son comunes al equilibrio.Química General: Capítulo 18

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Disoluciones de ácidos débiles y ácidos fuertes
• Considere una disolución que es al mismo tiempo 0,100 M en CH3CO2H y 0,100 M en HCl.
CH3CO2H + H2O º CH3CO2- + H3O+ (0,100-x) M HCl + H2O º xM Cl+ xM H3O+ 0,100 M

0,100 M [H3O+] = (0,100 + x) M
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Esencialmente todo se debe al HCl.
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Ácido acético y ácido clorhídrico

0,1 M HCl
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0,1 M CH3CO2H

0,1 M HCl + 0,1 M CH3CO2H
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Ejemplo 17.1
Demostración del efecto del ion común: Una disolución de un ácido débil y un ácido fuerte. (a) Determine [H3O+] y [CH3CO2-] en 0,100 M CH3CO2H. (b) Después, determine las mismas cantidades en una disolución que es 0,100 Men los dos ácidos CH3CO2H y HCl. Recuérdese el Ejemplo 17.6 (pág. 680): CH3CO2H + H2O → H3O+ + CH3CO2[H3O+] = [CH3CO2-] = 1,3H10-3 M

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Ejemplo 17.1
CH3CO2H + H2O → H3O+ Conc. inicial: Ácido débil: 0,100 M Ácido fuerte: 0 M Cambios: -x M Conc. equil: (0,100 - x) M
Supongamos que x 10HKa
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Ejemplo 17.5
Preparación de una disolución reguladora con un determinado pH. ¿Qué masa de NaC2H3O2 debe disolverse en 0,300 L de HC2H3O2 0,25 M para obtener una disolución de pH=5,09? (Suponga que el volumen de la disolución se mantiene constante en 0,300 L) Expresión de equilibrio: HC2H3O2 + H2O º C2H3O2- + H3O+ [C2H3O2-] [HC2H3O2]

Ka= [H3O+]
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=1,8H10-5
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Ejemplo 17.5
Ka= [H3O+] [C2H3O2-] [HC2H3O2] = 1,8H10-5

[H3O+] = 10-5,09 = 8,1H10-6 [HC2H3O2] = 0,25 M Resolvemos para [C2H3O2-] [HC2H3O2] [H3O+] 0,25 8,1H10-6

[C2H3O2-]

= Ka

=

1,8H10-5

= 0,56 M

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Ejemplo 17.5
[C2H3O2-] = 0,56 M 0,56 mol 1 mol NaC2H3O2 H = 0,300 H L 1 mol C2H3O21LH 82,0 g NaC2H3O2 1 mol NaC2H3O2 = 14 g NaC2H3O2

Masa

C2H3O2-

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Seis métodos de preparación de disoluciones reguladoras

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Cálculo de los cambios en las disoluciones reguladoras

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Capacidad reguladora eintervalo de regulación
• La capacidad reguladora es la cantidad de ácido o base que una disolución puede neutralizar sin que se produzca una variación apreciable de su pH. – La máxima capacidad reguladora existe cuando la concentración de un ácido débil y su base conjugada se mantienen grandes y aproximadamente iguales entre sí. • El intervalo de regulación es el intervalo de pH en el que unadisolución reguladora neutraliza eficazmente los ácidos y bases añadidos y mantiene un pH prácticamente constante. – Prácticamente, el intervalo es 2 unidades de pH con respecto al pKa.
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17.3 Indicadores ácido-base
• El color de algunas sustancias depende del pH.
HIn + H2O º In- + H3O+ Si el 90% o más de un indicador se encuentra en la...