pH de soluciones salinas
nuestro objetivo es encontrar el ph de diferentes soluciones salinas y empezaremos con una solución de acetato de sodio así que en la solución vamos a tener iones de sodio na+ y aniones de acetato ch3coo – y los cationes de sodio no van a reaccionar con el agua pero los aniones de acetato sí lo harán así que el anión de acetato es la base conjugada del ácido acético así que el anión de acetato va a reaccionar con el agua y va a funcionar como una base va a tomar un protón del agua así que si añades un H más 2 ch3coo – se obtiene ch3cooh y si se quita un protón del agua si se quita un h+ del h2o se obtiene Oh H – con el ion hidróxido de acuerdo así que sigamos adelante y escribamos nuestras concentraciones iniciales aquí así que nuestro objetivo es calcular el pH de nuestra solución estamos empezando con 0.25 molar de acetato de sodio y esa es la misma concentración de nuestro anión acetato aquí, así que vamos a escribir 0.25 molar para la concentración inicial del anión acetato si pretendemos que nada ha reaccionado deberíamos tener una concentración cero para nuestros dos productos, así que una concentración cero para nuestros dos productos a continuación pensamos en el cambio así CH 3 Co – el anión acetato cuando reacciona se va a convertir en ch3cooh o ácido acético por lo que cualquier concentración que perdemos para el anión acetato ganamos para el ácido acético por lo que si hacemos la concentración del anión acetato X que reacciona bien por lo que si X reacciona si la concentración X reacciona vamos a perder X y vamos a ganar X por aquí bien es lo mismo para el hidróxido estaríamos ganando X una concentración para el hidróxido por lo que en el equilibrio la concentración de acetato sería 0.25 menos X por lo que estamos asumiendo que todo llega al equilibrio aquí la concentración de ácido acético sería X la concentración de hidróxido también X bien a continuación escribimos nuestra expresión de equilibrio y ya que este es el acetato funcionando como una base derecha escribiríamos KB aquí por lo que escribimos K B es igual a la concentración de nuestros productos sobre la concentración de nuestros reactivos por lo que tenemos la concentración de ch3cooh veces la concentración de hidróxido Zoar veces la concentración de LH – todo esto es sobre la concentración de nuestros reactivos y una vez más ignoramos el agua por lo que sólo tenemos que preocuparnos de la concentración de acetato, así que ponemos la concentración de acetato. la concentración es X, así que voy aquí y pongo X y luego para el hidróxido es lo mismo, la concentración de hidróxido en equilibrio es también X, así que pongo X aquí y luego para la concentración de acetato, una concentración de equilibrio de acetato es 0.25 menos X así que 0.25 menos X luego cuando piensas en el valor KB para esta reacción y probablemente no podrás encontrar esto en ninguna tabla pero puedes encontrar el KA para el ácido acético así que el ácido acético correcto el ácido acético y el acetato esto es un par ácido-base conjugado y el valor KA para el ácido acético se encuentra fácilmente en la mayoría de los libros de texto y el valor KA es igual a 1.8 veces 10 al negativo 5 y nuestro objetivo es encontrar el KB correcto cual es el KB para la base conjugada y sabemos que para un par ácido-base conjugado ka veces KB es igual a kW correcto la constante de ionización para el agua así que podemos seguir adelante y enchufar 1.8 veces 10 al negativo 5 veces KB es igual a sabemos que este valor es 1.0 por 10 al negativo 14 así que solo necesitamos resolver para KB así que podemos sacar la calculadora aquí y tomar un punto cero por 10 al negativo 14 y luego dividimos por 10.8 por 10 al negativo cinco así que obtenemos cinco punto seis por 10 al negativo 10 así que consigamos un poco más de espacio aquí y escribamos eso así KB es igual a cinco punto seis por 10 al negativo 10 y esto es igual a x al cuadrado correcto es igual a x al cuadrado sobre 0.25 menos X a continuación, para hacer la matemática más fácil vamos a asumir que la concentración X es mucho más pequeño que 0,25 y si ese es el caso derecho este es un número extremadamente pequeño podemos pretender que es bastante cerca de cero y así 0.25 menos X es más o menos lo mismo que 0,25 así que vamos a hacer esa suposición una vez más para hacer nuestra vida más fácil por lo que es cinco punto seis veces 10 a la negativa 10 es igual a x al cuadrado sobre 0,25 por lo que ahora tenemos que resolver para X todos los derechos por lo que tenemos cinco punto seis veces 10 a la negativa 10 y vamos a multiplicar que vamos a multiplicar por 0.25 y así tenemos un punto cuatro veces 10 es cualquier 10 negativo por lo que ahora tenemos que tomar la raíz cuadrada de ese número a la derecha y obtenemos X es igual a esto nos da X es igual a 1,2 veces 10 al negativo 5 así que vamos a seguir adelante y escribir que aquí por lo que X X es igual a 1.2 veces 10 al negativo 5. Bien, ¿qué representa X? Tenemos todos estos cálculos escritos aquí, podríamos haber olvidado lo que representa X. X representa la concentración de iones de hidróxido, así que X es igual a la constante de iones de hidróxido, así que escribamos que X es igual a esto, así que esto es la molaridad, esto es la concentración de iones de hidróxido. la concentración de iones de hidróxido y si sabemos que eventualmente podemos llegar al pH correcto que era nuestra pregunta original calcular el pH de nuestra solución para que podamos encontrar el Poh desde aquí sé que el Poh es igual al logaritmo negativo de la concentración de iones de hidróxido así que puedo tomar el logaritmo negativo de lo que acabamos de obtener el logaritmo negativo de 1.2 por 10 al negativo 5 y eso me dará el Poh, así que hagamos eso, así que el logaritmo negativo de 1.2 por 10 al negativo 5 me dará un Poh de cuatro punto nueve dos, así que escribiré Poh es igual a cuatro punto nueve dos y finalmente para encontrar el pH necesito usar una cosa más porque el pH más el Poh es igual a 14, así que puedo enchufar el Poh aquí y luego restarlo de 14, así que el pH es igual a 14 menos 4.9 2 y eso sale a nueve punto cero ocho así que el pH es igual a nueve punto cero ocho así que estamos tratando con una solución básica para nuestra sal vamos a hacer otra así que nuestro objetivo es calcular el pH de un punto cero cinco cero molar solución de cloruro de amonio así que para el cloruro de amonio tenemos NH cuatro más y Cl menos los aniones de cloruro no van a reaccionar apreciablemente con el agua pero los iones de amonio sí lo harán así que escribamos nuestra reacción aquí así que el NH cuatro plus va a funcionar como un ácido va a donar un protón al h2o así que si el h2o acepta un protón que se convierte en ion hidronio así que h3o plus y si el NH 4 plus pierde un protón nos quedamos con nh3 muy bien así que vamos a empezar con nuestras concentraciones iniciales bien estamos tratando de encontrar el pH de nuestra solución y estamos empezando con el punto cero cinco cero molar solución de fluoruro de amonio por lo que es la misma concentración de iones de amonio derecho por lo que este es el punto cero cinco cero molar y si pretendemos que esta reacción no ha sucedido todavía nuestra concentración de nuestros productos es cero a continuación pensamos en el cambio y ya que el NH 4 plus se convierte en NH 3 lo que perdemos para el NH 4 plus es lo que ganamos para el NH 3 así que si perdemos una cierta concentración de X para el amonio bien si perdemos una cierta concentración de X para el NH 4 plus ganamos la misma concentración X para el NH 3 y por lo tanto también ganaríamos la misma concentración para el hidronio así que en el equilibrio nuestra concentración de amonio sería el punto cero cinco cero menos X para el ion hidronio sería X y para el amoníaco para el NH 3 sería X también. así que estamos hablando de amonio actuando como un ácido aquí y por lo que vamos a escribir una expresión de equilibrio vamos a escribir ka por lo que ka es igual a la concentración de los productos sobre los reactivos por lo que esta sería la concentración de h3o más veces la concentración de NH 3 todo sobre la concentración de NH 4 más porque estamos dejando el agua fuera así que todo sobre la concentración de NH cuatro más bien la concentración de iones de hidronio en el equilibrio es X así que ponemos una X aquí lo mismo para la concentración de NH 3 y derecho que sería X así que ponemos una X aquí esto es todo sobre la concentración de amonio que es el punto cero cinco cero menos X así que aquí ponemos cero punto cero cinco cero menos X luego tenemos que pensar en el valor de KA correcto así que encontrar el KA para esto para esta reacción no es normalmente algo que encontrarías en una tabla en un libro de texto pero sabemos que estamos hablando de una base ácida un ácido conjugado-base conjugada, así que el NH cuatro más y el NH tres, nuestro par ácido-base conjugado, estamos tratando de encontrar el KA para el NH 4 más y, de nuevo, esto no se encuentra normalmente en la mayoría de los libros de texto, pero el valor KB para el NH 3 es 1.8 por 10 al negativo 5 así que para un par ácido-base conjugado ka por KB es igual a kW así que estamos tratando de encontrar ka sabemos que KB es 1.8 por 10 al negativo 5 esto es igual a 1.0 por 10 al negativo 14 así que una vez más podemos encontrar ka en nuestra calculadora así que 1.0 por 10 al negativo 14 lo dividimos por 1.8 veces 10 al negativo 5 y así el valor KA es 5 punto 6 veces 10 al negativo 10 así que si tenemos un poco de espacio aquí abajo decimos que ka es 5 punto 6 veces 10 al negativo 10 esto es igual a así que x al cuadrado por aquí y una vez más vamos a asumir vamos a asumir que X es mucho mucho más pequeño que el punto 0 5 y 0 así que no tenemos que preocuparnos por X aquí si es un número extremadamente pequeño punto 0 5 0 menos X es más o menos lo mismo que el punto 0 5 0 por lo que enchufamos esto y tenemos el punto 0 5 0 aquí por lo que tenemos que resolver para X por lo que sacamos la calculadora y vamos a tomar cinco punto seis veces 10 al negativo 10 y vamos a multiplicar por el punto cero cinco y luego vamos a tomar la raíz cuadrada de que para obtener lo que es X por lo que X es igual a 5 punto 3 veces 10 al negativo 6 por lo que X es igual a cinco punto tres veces 10 al negativo 6 X representa la concentración de iones de hidronio, así que esta es una concentración correcta, esta es la concentración de iones de hidronio, así que para encontrar el pH todo lo que tenemos que hacer es tomar el logaritmo negativo de eso, así que el pH es igual al logaritmo negativo de la concentración de iones de hidronio, así que podemos poner eso aquí cinco puntos tres veces diez al negativo seis y podemos resolver y vamos a tomamos el logaritmo negativo de cinco punto tres veces diez al negativo seis y así obtenemos cinco punto dos ocho si redondeamos aquí así que déjame tener un poco más de espacio así que estamos redondeando a cinco punto dos ocho para nuestro pH final el pH es igual a cinco punto dos ocho así que tenemos una solución ácida que es lo que esperaríamos si pensamos en la sal que nos dieron originalmente para este problema