hidrolisis


ejercicios resueltos
Problemas resueltos de acidos y bases.
5 de abril de 2011
1. Una disolucion acuosa de acido metanoico (formico), cuya constante de disociacion es Kd =
1; 77
10􀀀4, tiene un grado de disociacion  = 0,0412. Calcule:
a) >Cual es la concentracion molar de dicho acido?
b) >Cual es el pH de dicha disolucion?
c) >Cuantos mililitros de acido formico ometanoico 1 M habra que tomar para preparar 100
ml de la disolucion original?
(a) El equilibrio de disociacion del acido formico:
HCOOH
HCOO􀀀+ H+
inicial c 0 0
final c(1 􀀀 ) c c
Kd = 1; 77
10􀀀4 =
[HCOO􀀀]
[H+]
[HCOOH]
=
c
c
c(1 􀀀 )
=
c
0; 04122
(1 􀀀 0; 0412)
) c = 0; 1 M
(b) pH = -log [H+] = -log c = -log 0,1
0,042 = 2,39.
(c) En 100 ml 0,1 M hay 10􀀀2 moles deHCOOH. Estos 10􀀀2 moles en una disolucion 1 M (1
mol de HCOOH en cada litro de disolucion) se encuentran en 10􀀀2 litros, es decir en 10 cc de
disolucion 1 M y 90 cc de agua.
2. Calculese el pH y el grado de disociacion del acido benzoico en una disolucion de 100 ml que
contiene 1,22 g de acido benzoico y 2,88 g de benzoato sodico. >Cual sera el pH despues de
a~nadir a ladisolucion anterior 10 ml de acido clorhdrico 0,1 N? Ka = 6; 3
10􀀀5.
Masas atomicas: C = 12 ; O = 16 ; H = 1 ; Na = 23.
Las reacciones que tendran lugar:
H2O + C6H5 􀀀 COOH
C6H5 􀀀 COO􀀀 + H3O+
C6H5 􀀀 COONa 􀀀! C6H5 􀀀 COO􀀀 + Na+
Los iones benzoatos se hidrolizan en presencia del agua:
Hidrolisis : C6H5 􀀀 COO􀀀 + H2O
C6H5 􀀀 COOH + OH􀀀
Como todo el benzoato sodico esta practicamentedisociado en anion benzoato y Na+, por
efecto del ion comun la primera reaccion estara desplazada hacia la izquierda, por tanto:
Ka =
[C6H5 􀀀 COO􀀀]
[H3O+]
[C6H5 􀀀 COOH]
;
[C6H5 􀀀 COO􀀀] ' [Sal]inicial ; [C6H5 􀀀 COOH] ' [Acido]inicial
1
2
Despejando en la expresion anterior:
[H3O+] = Ka

[acido]
[sal]
; tomando 􀀀 log en ambos miembros :
􀀀log [H3O+] = 􀀀log Ka + log
[sal]
[acido]; pH = pK + log
[sal]
[acido]
Vamos a calcular las concentraciones iniciales de la sal y del acido, sabiendo que P.M de
C6H5 􀀀 COONa = 144 y P.M. de C6H5 􀀀 COOH = 122:
[sal]inicial =
2; 88 g
P:M: 0; 1 l
=
2; 88
144
0; 1
= 0; 2 moles=l
[acido]inicial =
1; 22 g
P:M: 0; 1 l
=
1; 22
122
0; 1
= 0; 1 moles=l
Sustituyendo estos valores en la expresion anterior del pH:
pH =􀀀log 6; 3
10􀀀5 + log
0; 2
0; 1
= 4; 5
De la primera de las reacciones se obtiene que en el momento del equilibrio la [H3O+] = c,
siendo c la concentracion y  el grado de disociacion del acido benzoico, respectivamente. Luego:
 =
[H3O+]
c
=
Ka
[acido]=[sal]
[acido]
=
Ka
[sal]
= 3; 15
10􀀀4
La adicion de 10 ml de HCl 0,1 N a la disolucion anterior, no producirapracticamente variacion
del pH de la misma, ya que se trata de una disolucion amortiguadora o tampon. De todos modos
calcularemos el valor de ese pH.
El HCl se neutraliza con los OH􀀀 producidos en la disociacion del ion benzoato. El volumen
total es ahora: 0,1 l + 0,01 l = 0,11 litros.
El numero de moles de HCl = 0,1 moles/l
0,01 l = 10􀀀3 moles.
El numero de moles de Sal = 0,2 moles/l
0,1 l =2
10􀀀2 moles.
La neutralizacion se realiza mol a mol, gastandose en ultima instancia 1 mol de sal por cada
mol de acido.
Luego, el numero de moles de sal que quedan: 2
10􀀀2 􀀀 10􀀀3 = 1; 9
10􀀀2.
[sal] =
1; 9
10􀀀2 moles
0; 11 litros
= 0; 173 moles=l
[acido] =
0; 1 moles=l
0; 1 l
0; 11 litros
= 0; 091 moles=l
Luego:
pH = 􀀀log 6; 3
10􀀀5 + log
0; 173
0; 091
= 4; 48que solo es mas bajo dos centesimas que el de la disolucion sin HCl.
3. El rojo de fenol es un indicador acido-base cuya formula HI es amarilla y la forma alcalina I􀀀
es roja. Sabiendo que el intervalo de viraje es pH 6-8. >Que cambio de color se observara en la
valoracion del hidroxido sodico con acido clorhdrico, si el indicador utilizado fuese el rojo de
fenol?. Razonese...