Cristalizacion

1. a) Calcule el pH de una disolución de HClO4 0’03 M y de una disolución 0’05 M de NaOH.
b) Calcule el pH de la disolución obtenida al mezclar 50 mL de cada una de las disoluciones anteriores. Suponga que los volúmenes son aditivos.

a) el ácido perclórico HClO4 es un ácido muy fuerte que está totalmente disociado, por tanto podemos escribir la siguiente reacción química que estará totalmentedesplazada hacia la derecha: HClO4 + H2O  —> ClO4- + H3O+; por tanto, la concentración de ión hidronio será igual a 0,03 M
[H3O+]= 0,03 M; pH= – log[H3O+]; pH= – log(0,03); pH= 1,5 lo que corresponde a una disolución muy ácida

El hidróxido de sodio es una base muy fuerte que está totalmente disociada, por tanto podemos escribir la siguiente reacción química que estará totalmente desplazadahacia la derecha: NaOH –> Na+ + OH-; por tanto, la concentración de ión hidroxilo será igual a 0,05 M
[OH-]= 0,05 M; la concentración de ión hidronio la calculamos a partir de la expresión del producto iónico del agua Kw=[H3O+]·[ OH-]
[H3O+]= Kw / [ OH-] ; [H3O+]= 10-14 / 0,05 = 2·10-13 M
pH= – log[H3O+]; pH= – log(2·10-13); pH= 12,7 lo que corresponde a una disolución muy básica

b)Calcule el pH de la disolución obtenida al mezclar 50 mL de cada una de las disoluciones anteriores. Suponga que los volúmenes son aditivos.

Calculamos las cantidades de sustancias que estamos mezclando:

Ácido perclórico: 0,05 L · 0,03 mol / L = 0,0015 mol HClO4 es la cantidad de sustancia HClO4 que estamos echando

Hidróxido de sodio: 0,05 L · 0,05 mol / L = 0,0025 mol NaOH es la cantidad desustancia NaOH que estamos echando

Cuando mezclamos estas sustancias (un ácido y una base) se produce la siguiente reacción de neutralización
HClO4 + NaOH  –> ClO4- + Na+ + H2O en la que el ácido perclórico es el reactivo limitante y el hidróxido de sodio el que está en exceso;
la neutralización dará lugar a la formación de 0,0015 mol de ClO4- y 0,0015 mol de Na+ quedando(0,0025-0,0015)=0,001 mol de NaOH sin reaccionar y dando a la disolución final un carácter básico cuyo pH se puede calcular si determinamos su concentración y seguimos los mismos pasos que en el apartado anterior. (Solución pH=12) Vuelvo a corregir: la respuesta correcta es pH=12 ya que la concentración de NaOH es 0,001 mol / 0,1 L = 0,01 mol/L

Ojo: Al mezclar las dos disoluciones anteriores tendremos 100 mLde disolución ¡solo suponiendo que los volúmenes son aditivos!, ya que realmente el volumen que se obtiene al mezclar 50 mL de disolución con 50 mL de otra disolución no tiene por qué ser de 100 mL resultantes.

2. Justifique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas:
a) En las disoluciones acuosas de las bases débiles, éstas se encuentran totalmente disociadas.
Esta afirmación esfalsa ya que una base débil es aquella que no está totalmente disociada; en su proceso de disociación se alcanza una situación de equilibrio químico (con una constante de equilibrio Kb muy pequeña) en el que las concentraciones de los iones que se producen en la disociación son muy pequeñas mientras que la concentración del ácido permanece prácticamente igual a la concentración inicial;precisamente porque se ha disociado muy poco.

b) Un ácido débil es aquél cuyas disoluciones son diluidas.
Esta afirmación es falsa ya que no tiene nada que ver la fortaleza de un ácido con la concentración de la disolución. Por ejemplo, el ácido acético es un ácido débil pero puede encontrarse en disoluciones diluidas (por ejemplo 0,01 M) o en disoluciones concentradas (por ejemplo 10 M).
Un ácidodébil es el que está poco disociado.

3. Escriba las reacciones de hidrólisis de las siguientes sales e indique si el pH resultante será ácido, básico o neutro:
a) NaCN (HCN es un ácido débil).
El cianuro de sodio es una sal que se disocia totalmente según la siguiente reacción: NaCN –> Na+ +  CN-
El ión sodio Na+ es un ácido muy débil porque es el ácido conjugado de la base hidróxido de...