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¿Cuál es el volumen de una disolución de NaOH 0.10 M necesario para valorar (reaccionar
completamente con) 25.0 mL de una disolución de HNO2 0.10 M (un ácido débil) sería
diferente de la necesaria para valorar 25.0 mL de una disolución HCI 0.10 M(un ácido fuerte)?
Respuestas a la pregunta
Explicación:
Se valoran 100 mL de una disolución de NaOH 0.15 M con una disolución de un ácido débil monoprótico de concentración desconocida. En el punto de equivalencia, el volumen de ácido gastado es de 150 mL. Si a continuación se añaden 30 mL más de ácido el pH es de 4.4. Determinar el pH correspondiente al punto de equivalencia.
En el pto. de equivalencia se cumple que: meq. base = meq. ácido
o sea, 100·0.15 = 150·N de donde la concentración del ácido es N = 0.10 eq/L
ó 0.10 M
Cuando el volumen de ácido añadido es de 180 mL, estamos en el siguiente punto de la reacción:
NaOH + HA ® NaA + H2O
100·0.15 180·0.10
15 meq 18 meq
--- 3 meq 15 meq
Es decir, se ha formado una disolución reguladora cuyo pH es 4.4 o lo que es lo mismo su (H+) = 4.0·10-5 M. Teniendo en cuenta que el volumen total en este punto es 100 + 180 = 280 mL y considerando el equilibrio de disociación del ácido, la concentración de todas las especies es:
HA « A- + H+
3/280 15/280 4,0·10
Con lo que podemos determinar la constante de equilibrio del ácido débil
K = (15/280)·4.0·10-5 = 2.0·10-4
(3/280)
Volvemos al punto de equivalencia, para calcular el pH en él
NaOH + HA « NaA + H2O
15 meq 15 meq
--- --- 15 meq
Se ha formado una sal básica, cuya concentración es (NaA) = 15/250 = 0.06 M, y que sufre un proceso de hidrólisis
A- + H2O « HA + OH-
0.06 - x x x
K = 1.0·10-14 = x2 de donde x = (OH-) = 1.7·10-6 M
2.0·10-4 0.06 - x
Siendo entonces pOH = 5.8 y por tanto el pH = 8.2