Libro de Texto quimica analítica

QUÍMICA ANALÍTICA I
Documento de apoyo (6): Cálculo del pH de sistemas monodonadores conjugados
nivelados y no-nivelados. Ecuación de Charlot y reducción polinomial con base a la Ley
de diluciónde Ostwald.
Dr. Alejandro Baeza. Semestre 2010-II.
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Planteamiento del sistema en estudio
Sistemas nivelados:
Solvo ácidos:Se mezclan el monodonador solvoácido monoprótico nivelado

FHX

La solución se forma según los procesos I y II:
HX  X- + H+
H2O = H+ + OHAl equilibrio se cumple el balance de masa, la Kw dedisociación del agua y el
balance de electroneutralidad:
FHX = Co = [X-]
[H+] = [OH-] + [X-]
Solvo bases:
Se mezclan el monodonador solvoácido monoprótico nivelado

FMOH

La solución se formasegún los procesos I y II:
MOH  M+ + OHH2O = H+ + OH-

Al equilibrio se cumple el balance de masa, la Kw de disociación del agua y el
balance de electroneutralidad:
FMOH = Co = [M+]
[M+] + [H+]= [OH-]

Sistemas no-nivelados:
Se mezclan el monodonador solvoácido monoprótico de un par y su no-solvobase
conjugada:

FHA

FNaA

La solución se forma según los procesos I y II:
HA = A- +H+
Co (1-α)
αCo αCo
NaA  Na+ + AA- + H2O = HA + OHH2O = H+ + OHAl equilibrio se cumple el balance de masa, la Ka de disociación y el balance de
electroneutralidad:
FHA + FNaA = Co = [HA] + [A-]𝐾𝑎 =

𝐴−

𝐻+
𝐻𝐴

[Na+] + [H+] = [OH-] + [A-]

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En la sección siguiente se muestran las ecuaciones generalesderivadas de los
balances de electroneutralidad, de masa, de las Ka, Kb y Kw, así como las condiciones de
dilución (Ley de dilución de Ostwald*) que permiten reducir sendos polinomios para el
cálculodel pH.
* lim α = 1
Co  0

RESUMEN ácidos:
pH = -log [H+]

FHA = Co
¿pH?

es
nivelado

𝐻+

Ecuación
general

2

-

𝐻 + 𝐶𝑜 − 𝐾𝑤 = 0

aproximaciones al cálculo

es no...