Ejercicios para resolver1.- Calcular el pH de una solución que contiene ácido acético 0,2 M (Ka = 1,8 · 10-5) y su sal acetato de sodio 0,3 M (R = 4,92)

pH = pKa + log(sal/ácido) Ec.1-1 pH= -log(1.8*10*-5) +log(0.3/0.2)

pH= 4.74+0.176=4.922.- Calcular el pH del sistema amortiguador NH3 0,15 M (Kb = 1,8 · 10-5) y NH4Cl 0,35 M. (R = 8,88)

NH4Cl (ac) NH4+ (ac.) + Cl-(ac.) Ec.2-1

NH3 (ac.) NH4+ (ac.)+Cl-(ac.) Ec.2-2 NH4+ (ac.) NH3 (ac.) + H+ (ac.) Ec.2-3 C.I. 0.35 0.15 0 C.C. -x x x C.E 0.35-x 0.15+x x

Ka=Kw Ec.2-4 Kb Ka=Kw=1*10-14 =5.56*10-10 Kb 1.8*10-5

Ka= (NH3) (H+) Ec.2-5 (NH4+)

5.56*10-10= (0.15+x)(x) (0.35-x)

X2+1.5*10-1x-1.946*10-10=0X= 1.29*10-9

pH= -log(H+) Ec.2-6

pH= -log(1.29*10-9)= 8.893.- El pH de un amortiguador de acetato de sodio y ácido acético es 4,50 (Ka = 1,8 · 10-5). Calcular la relación [Sal] / [Ácido]. (R = 0,58)

pH = pKa + log(sal/ácido) Ec.3-1 pH= -log(1.8*10*-5) +(sal/ácido)

4.5= 4.74+(sal/ácido) log(sal/ácido)=-0.24

(sal/ácido)=antilog(-0.24)= 0.58

4.- Cuál es el pH de una solución preparada por adición de 25 g de ácido acético (Ka = 1,8 · 10-5) y 25 g de acetato de sodio a suficiente agua para formar 4 L de solución, (R = 4,60)

Moles ácido y su sal

25g CH3COOH 1mol = 0.42mol =0.105M ácido 60g 4l

25g CH3COONa 1mol=0.30mol=0.075M sal 82g 4l

pH = pKa + log(sal/ácido) Ec.4-1 pH= -log(1.8*10*-5) +log(0.075/0.105)

pH= 4.75-0.15=4.605.- Cuál es el pH de una solución formada por adición de 0,5 moles de cloruro de amonio y 0,03 moles de amoniaco (Kb = 1,8 · 10-5) a agua suficiente para formar 2,5 L de solución. (R= 9,03)

NH4Cl (ac.) NH4+ (ac.) + Cl-(ac.) Ec.5-1

NH3 (ac.) NH4+ (ac.) + Cl-(ac.) Ec.5-2

NH4+ (ac.) NH3 (ac.) +H+ (ac.) Ec.5-3

C.I. 0.2 0.012 0 C.C. -x x x C.E 0.2-x 0.012+x x

Ka= Kw Ec.5-4 Kb Ka=Kw=1*10-14 =5.56*10-10 Kb 1.8*10-5

Ka= (NH3) (H+) Ec.5-5 (NH4+)

5.56*10-10= (0.012+x)(x) (0.2-x)X2+5.572*10-10x-1.112*10-10=0

X= 9.167*10-9 pH= -log(H+) Ec.5-6

pH= -log(1.29*10-9)= 8.03

6.- Cuantos moles de hipobromito de sodio se debe añadir a 100 L de ácido hipobromico (Ka = 2,0 · 10-9) para formar una solución amortiguadora de pH = 8,80. (R = 0,25 moles)

HBRO(ac.) BRO- (ac.) +H+ (ac.) Ec.6-1 Asumo: 19 moles ácido pH = pKa + log(sal/ácido) Ec.6-2

8.8=8.69 +log(sal/ácido)(sal/ácido)=antilog(0.11)

(sal/ácido)=1.29 (sal)=1.29*.19

(sal)=0.25moles

7.- Cuál es la relación de HCO3- a H2CO3 en la sangre para que su pH sea 6,4.

HCO3- (ac) + H+(ac.) H2CO3(ac.) Ec.7-1

pH = pKa + log(sal/ácido) Ec.7-2 pH= -log(4.45*10*-7) +(sal/ácido)

6.4= 6.35+(sal/ácido)

log(sal/ácido)=0.05

(sal/ácido)=antilog(0.05)=1.128.- Un buffer formado por concentraciones iguales de sal y ácido tiene un pH = 7,8. Determine el pKa del ácido. (R = 7,80)

pH = pKa + log(sal/ácido) Ec.8-1 0

pH = pKa + log(sal/ácido)

pH= pKa= 7.8

9.- Un litro de solución amortiguadora contiene 0,120 moles de ácido acético y 0,10 moles de acetato de sodio. Cuál es el pH de la solución tampón (R = 4,57) Cuál es el pH después de añadir 0,010 moles de HNO3 (R= 4,49) Cuál es el pH después de añadir 0,010 moles de NaOH (R= 4,64) CH3COOH (ac.) CH3COO- (ac.) + H+ (ac.) Ec.9.-1 C.I. 0.12 0.1 0 C.C. -x x x C.E. 0.12-x 0.1+x x

Ka= (CH3COO-) (H+) Ec.9-2 (CH3COOH)

Ka= (0.1+x) (x) (0.12-x)

x2+0.1x-0.216*10-5 =0 x= 2.16*10-5

pH= -log(H+) Ec.9-3 b) pH= 4.66

CH3COO- (ac) + HNO3 (ac.) CH3COOH (ac.) + NO3- (ac.) Ec.9.-4 0.1 0.01 0.12 ---- -0.01 -0.01 0.01 ---- 0.09 ---- 0.13

pH = pKa + log(sal/ácido) Ec.9-5 pH = 4.66+log(0.09/0.13)

pH=4.50c)

CH3COOH (ac) + NaOH (ac.) CH3COO- (ac.) + H2O Ec.9.-6 0.12 0.01 0.1 ---- -0.01 -0.01 0.01 ---- 0.11 ---- 0.11

pH = pKa + log(sal/ácido) Ec.9-70

pH = 4.66+log(0.11/0.11)

pH=4.66

10.- Una solución de ácido hipocloroso se ha preparado de tal modo que contiene una concentración de 0,685 g/L del ácido y un pH = 4,70. Calcular la Ka del ácido. (R= 3,06 · 10-8)

1. 0.685gl | 1mol

52.5g|=0.013M

HClO (ac) ClO-(ac) + H+

(ac)

C.I. 0.013 - -

C.C. -X X X

C.E. 0.013-X X X

¿

Ec. 10-1

pX=− log [X ]

4.7=−log [X ]

X=1.99∗10−5M

Ka= X2

0.013−X

Ka=(1.99∗10−5)2

0.013−1.99∗10−5

Ka=3 .05∗10−8

Ec. 10-2