Seguimiento de la titulación ácido monoprótico débil–base ...
T6. Ácido Base Hidrolisis Sal de ácido débil y base débil
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Hidrólisis
Cálculo del pH de una disolución de sal de ácido débil y base débil
jose.PRoFeBLoG
Cálculo del pH de una disolución de sal de ácido débil y base débil
Se dispone de una solución 0,05M de NH4CN. Determine las concentraciones de ácido cianhídrico, hidróxido de amonio, amonio, cianuro , protones, hidróxido
(Ka= 4,9 x10-10)(Kb = 1,8 x10-5).
Cálculo del pH de una disolución de sal de ácido débil y base débil
Se trata de la sal NH4CN que estará totalmente
disociada en los iones correspondientes
NH4CN → NH
4+ + CN-
Hay que analizar ahora si cada uno de estos iones reaccionará con agua, es decir, si producirá reacción de hidrólisis
El ión amonio NH4+ es un ácido fuerte (conjugado de la
base débil NH3) por tanto reaccionará con agua dando la reacción de hidrólisis
NH4+ + H2O NH3 + H3O
+
El ión cianuro CN- es una base fuerte (conjugado del ácido débil HCN) por tanto reaccionará con agua dando la reacción de hidrólisis
CN- + H2O HCN+ OH-
Los iones H3O+ y OH- reaccionarán entre sí para dar agua
según el proceso
H3O+ + OH- 2 H2O
Cálculo del pH de una disolución de sal de ácido débil y base débil
La reacción global que incluye a las tres anteriores es
NH4
+ + CN- NH3 + HCN
Si se multiplica y se divide por [H3O+]· [OH-] entonces la
constante de este equilibrio queda
][][
][][
4
3
CNNH
HCNNHK
]]·[[·
]]·[[
][·
]]·[[
][ 3
34
3
OHOH
OHCN
HCN
OHNH
NHK
KbKa
KwK
·
13,110·8,1·10·9,4
10510
14
K
Cálculo del pH de una disolución de sal de ácido débil y base débil
La reacción global que incluye a las tres anteriores es
NH4
+ + CN- NH3 + HCN
Suponiendo que es x la concentración de ion amonio que ha reaccionado (también la de ion cianuro) tendremos en el equilibrio
[NH4
+]= 0,05 – x [CN-]= 0,05 - x
[NH3]= x [HCN]= x
][][
][][
4
3
CNNH
HCNNHK
Cálculo del pH de una disolución de sal de ácido débil y base débil
Sustituyendo en la expresión de K
[NH4
+]= 0,05 – x [CN-]= 0,05 - x
[NH3]= x [HCN]= x
que es la concentración de NH4
+ que ha reaccionado
[NH4
+]= 0,024 M [CN-]= 0,024 M
[NH3]= 0,026 M [HCN]= 0,026 M
][][
][][
4
3
CNNH
HCNNHK
Lmolxxx
xxK /026,013,1
)05,0()05,0(
Cálculo del pH de una disolución de sal de ácido débil y base débil
Por último, la concentración de iones hidronio H3O+
puede calcularse a partir de Ka
HCN + H2O CN-+ H
3O+
lo que da un valor de pH=9,3
La disolución resultante es básica al ser Kb > Ka
][
]]·[[ 3
HCN
OHCNKa
LmolOHOH
Ka /10·3,5][10·9,4026,0
][024,0 103
103
Cálculo del pH de una disolución de sal de ácido débil y base débil