Equilibrio ácido base
Páginas: 5 (1208 palabras)
Publicado: 5 de junio de 2014
Serie 4. Equilibrios ácido-base
Ejercicio para clase
1. Completa la siguiente tabla
Especie
Tipo (Ácido/base/Anfolito)
Par conjugado
pKa
pKb
C6H5NH2
Base débil
C6H5NH3+
4.6
9.4
HBO2
Acido débil
BO2-
9.2
4.8
HEn+
Acido débil
H2En2+
7.1
6.9
En
base débil
HEn+
9.9
4.1
HNO3
Ácido fuerte
NO3-
0
14
a. Coloca los pares ácido/bases en la escala de pKa eindica cual el ácido y la base más fuerte.
H+
C6H5NH3+
H2En2+
HBO2
HEn+
H2O
0
4.6
7.1
9.2
9.9
14
H2O
C6H5NH2
HEn+
BO2-
En
-OH
El ácido más fuerte es el HNO3 y la base más fuerte es En.
b. Escribe los equilibrios de hidrólisis y disociación, así como la expresión de Ka y Kb correspondientes para HEn.
Disociación
HEn+
H+
+
En
Hidrólisis
HEn+
+
H2O
H2En2+
+
-OH
c. Escribe la reacción que ocurre entre el ácido más fuerte y el BO2-, y calcula la constante de equilibrio.
H+
HBO2
0
1
2
3
4
5
6.35
7
8
9.2
H2O
BO2-
La reacción que ocurre es:
H+
+
BO2-
HBO2
+
H2O
d. Escribe la reacción máscuantitativa de C6H5NH3+y calcula el valor de la constante de equilibrio.
H+
C6H5NH3+
H2En2+
HBO2
HEn+
H2O
0
4.6
7.1
9.2
9.9
14
H2O
C6H5NH2
HEn+
BO2-
En
-OH
La reacción que ocurre es:
C6H5NH3+
+
HEn+
C6H5NH2
+
En
2. Indica de que tipo de sustancia se trata y calcula el pH de las siguientesdisoluciones
a. HNO3, 0.1 M. R: 1.
Es un ácido fuerte, por lo que el pH se calcula
b. NaOH, 0.2M. R: 13.3
Es una base fuerte por lo que el pH se calcula
c. C6H5NH3+, 0.1 M (pKa 4.6). R: 2.8.
Es un ácido débil Ka/Co (10-4.6/10-0.1) < 10-1 por lo que el pH se calcula
d. NH3, 0.5 M (pKa 9.24). R: 11.46
Es una base débil (KaCo (10-8.93) > 10-13) por lo que el pH secalcula
11.46
e. HEn, 0.1 M (pKa 7.1, 9.9). R: 8.5
Se trata de un anfolito por lo que el pH se calcula
f. H3PO4 0.3 M y NaH2PO4 0.2 M (pKa 2.15). R: 1.97
Se trata de un para ácido base conjugado por lo que el pH se calcula
3. Resuelve los siguientes problemas:
a. ¿Cuál es la concentración de una disolución de CH3COONa que tiene un pH de 8.42?R. 0.0123 M.
De la ecuación de para calculo de pH de base débil despejamos Co
b. Una disolución 0.1 M de un sal de sodio de un ácido monoprótico tiene un pH de 11.2 ¿Cuál será el pH de una disolución 0.01 M de dicha sal? R.10.7
Para poder calcular el pH a la concentración de 0.2 M, hay que conocer el valor de pKa, el cual se puede despejar de la ecuación de base débil
Ahora se calcula el pH con la ecuación de base débil
4. Una disolución 0.2 M de un ácido débil, HA, se ioniza un 9.4%. Con esta información calcula H+, A-, HA, y el pKa de HX. R. H+= A-=0.0188 M, HA=0.181, y pKa= 2.70
Un ácido débil se disocia en agua de acuerdo con la siguiente tabla:
HA
H+
+
A-
Inicio
Co
Se disocia
CoAl equilibrio
Co – Co
Co (1-)
Co
Co
Las concentraciones de las especies se calculan:
La Ka se puede calcular a parttir de la concentraciones
5. Calcula el pH resultante de las siguientes mezclas
a. Una mezcla de 10 mmoles de un ácido HA y 5 mmoles de otro ácido HB en un litro de agua, con pKa de 3.75 y 7.5.respectivamente. R: 2.875
En este caso se trata de una mezcla de ácidos débiles (Ka1/C1 < 10-1 y Ka2/C2 < 10-1), con valores de pKa muy diferentes en concentraciones iguales, si se cumple C1Ka1>> C2Ka2 el pH los impondrá en ácido más fuerte de los dos:
10-5.75 >> 10-9.8
H+
HA
HB
H2O
0
3.75
7.5
14
H2O
A-
B-
-OH...
Ejercicio para clase
1. Completa la siguiente tabla
Especie
Tipo (Ácido/base/Anfolito)
Par conjugado
pKa
pKb
C6H5NH2
Base débil
C6H5NH3+
4.6
9.4
HBO2
Acido débil
BO2-
9.2
4.8
HEn+
Acido débil
H2En2+
7.1
6.9
En
base débil
HEn+
9.9
4.1
HNO3
Ácido fuerte
NO3-
0
14
a. Coloca los pares ácido/bases en la escala de pKa eindica cual el ácido y la base más fuerte.
H+
C6H5NH3+
H2En2+
HBO2
HEn+
H2O
0
4.6
7.1
9.2
9.9
14
H2O
C6H5NH2
HEn+
BO2-
En
-OH
El ácido más fuerte es el HNO3 y la base más fuerte es En.
b. Escribe los equilibrios de hidrólisis y disociación, así como la expresión de Ka y Kb correspondientes para HEn.
Disociación
HEn+
H+
+
En
Hidrólisis
HEn+
+
H2O
H2En2+
+
-OH
c. Escribe la reacción que ocurre entre el ácido más fuerte y el BO2-, y calcula la constante de equilibrio.
H+
HBO2
0
1
2
3
4
5
6.35
7
8
9.2
H2O
BO2-
La reacción que ocurre es:
H+
+
BO2-
HBO2
+
H2O
d. Escribe la reacción máscuantitativa de C6H5NH3+y calcula el valor de la constante de equilibrio.
H+
C6H5NH3+
H2En2+
HBO2
HEn+
H2O
0
4.6
7.1
9.2
9.9
14
H2O
C6H5NH2
HEn+
BO2-
En
-OH
La reacción que ocurre es:
C6H5NH3+
+
HEn+
C6H5NH2
+
En
2. Indica de que tipo de sustancia se trata y calcula el pH de las siguientesdisoluciones
a. HNO3, 0.1 M. R: 1.
Es un ácido fuerte, por lo que el pH se calcula
b. NaOH, 0.2M. R: 13.3
Es una base fuerte por lo que el pH se calcula
c. C6H5NH3+, 0.1 M (pKa 4.6). R: 2.8.
Es un ácido débil Ka/Co (10-4.6/10-0.1) < 10-1 por lo que el pH se calcula
d. NH3, 0.5 M (pKa 9.24). R: 11.46
Es una base débil (KaCo (10-8.93) > 10-13) por lo que el pH secalcula
11.46
e. HEn, 0.1 M (pKa 7.1, 9.9). R: 8.5
Se trata de un anfolito por lo que el pH se calcula
f. H3PO4 0.3 M y NaH2PO4 0.2 M (pKa 2.15). R: 1.97
Se trata de un para ácido base conjugado por lo que el pH se calcula
3. Resuelve los siguientes problemas:
a. ¿Cuál es la concentración de una disolución de CH3COONa que tiene un pH de 8.42?R. 0.0123 M.
De la ecuación de para calculo de pH de base débil despejamos Co
b. Una disolución 0.1 M de un sal de sodio de un ácido monoprótico tiene un pH de 11.2 ¿Cuál será el pH de una disolución 0.01 M de dicha sal? R.10.7
Para poder calcular el pH a la concentración de 0.2 M, hay que conocer el valor de pKa, el cual se puede despejar de la ecuación de base débil
Ahora se calcula el pH con la ecuación de base débil
4. Una disolución 0.2 M de un ácido débil, HA, se ioniza un 9.4%. Con esta información calcula H+, A-, HA, y el pKa de HX. R. H+= A-=0.0188 M, HA=0.181, y pKa= 2.70
Un ácido débil se disocia en agua de acuerdo con la siguiente tabla:
HA
H+
+
A-
Inicio
Co
Se disocia
CoAl equilibrio
Co – Co
Co (1-)
Co
Co
Las concentraciones de las especies se calculan:
La Ka se puede calcular a parttir de la concentraciones
5. Calcula el pH resultante de las siguientes mezclas
a. Una mezcla de 10 mmoles de un ácido HA y 5 mmoles de otro ácido HB en un litro de agua, con pKa de 3.75 y 7.5.respectivamente. R: 2.875
En este caso se trata de una mezcla de ácidos débiles (Ka1/C1 < 10-1 y Ka2/C2 < 10-1), con valores de pKa muy diferentes en concentraciones iguales, si se cumple C1Ka1>> C2Ka2 el pH los impondrá en ácido más fuerte de los dos:
10-5.75 >> 10-9.8
H+
HA
HB
H2O
0
3.75
7.5
14
H2O
A-
B-
-OH...
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