1.-Determine el pH de una
disolución que se prepara diluyendo 150 mL de solución 2,5 M
de ácido nítrico (HNO3), a un volumen
total de 1 L (PM = 63 g/mol)
Solución:
El ácido nítrico es un ácido
fuerte, por lo tanto se disocia en un 100 %.
Se requiere calcular la
concentración de la solución de HNO3 después de la dilución, para saber la
concentración de ácido en la solución diluída y, a partir de ésta, la concentración
de H+:
Método 1:
Usando el factor de dilución
Vf/Vi= Fd = 1000ml/150ml = 6,67
Como el volumen de solución se
aumentó en un factor de 6,67, su concentración disminuyó de acuerdo al mismo
factor:
Cf=Ci/Fd = 2,5M/6,67 = 0,375M
Método 2:
La concentración de la solución
diluída se puede determinar usando la expresión:
Vi × Ni = Vf × Nf
150 mL × 2,5 M = 1.000 mL
× X
X = 0,375 M
Una vez conocida la concentración
de la solución final, se determina la concentración de iones hidrógeno. Si ésta
es 0,375 M y se disocia en un 100 %, entonces la concentración de iones H+ en la solución
es también 0,375 M, por tratarse de un ácido monoprótico.
pH = - (log 0,375) = - (-0,43) = 0,43
2.-Calcular el pH de una
disolución que se prepara disolviendo 0,4 g de hidróxido de calcio en agua hasta
completar 1,5 L. (PM = 74 g)
Solución:
El calcio es un elemento
alcalino-térreo y por lo tanto el Ca(OH)2 es un electrolito fuerte (100%
disociación):
Ca(OH)2 --> Ca2+ + 2 OH-
Primero se debe calcular la
concentración de Ca(OH)2
en
la solución, para calcular a partir de ella la concentración de iones hidroxilo
en la disolución:
La molaridad de esta solución es:
M= moles Ca(OH)/ volumen solución (L)= masa
Ca(OH)/ PM/ volumen en L
M=0,4 g/74 g/mol/1,5 L
M = 0,0036
De acuerdo a la ecuación, 1 mol
de Ca(OH)2
produce
2 moles de OH-
y
como se trata de un electrolito fuerte, una concentración 0,0036 M de la base
produce una concentración dos veces mayor de iones OH-, es decir,
0,0072 M.
pOH = - log (0,0072) = - (-2,14)
= 2,1
pH = 14 - pOH = 14 - 2,1 = 11,9
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