¿Cuál es la concentración de H+ y el pH de una solución obtenida mezclando 250 ml de solución 0.1M de KOH con 200 ml de solución 0.2 M de HNO3?
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
pH=1.48
Explicación:
Analicemos: ¿Que tipo de reaccion es esta? ¿Que sucede con nuestros reactivos y, segun sus propiedades, como acuta uno con el otro? Estas preguntas parecen extrañas o enredadas de cierta manera, pero observando bien nuestros reactivos y las propiedades de cada uno podemos determinar que es lo que esta sucediendo.
Bien, ambas especies son electrolitos fuertes, es decir, se disocian completamente en disolventes polares por razones que no importan en esta pregunta, solo nos interesa saber que ambos se disocian completamente en agua. Sin embargo, aqui no estamos considerando "agua" en ningun lado, sino que tenemos dos especies, una basica (el KOH ) y otra acida (el HNO3). Cuando ellos se colocan en un recipiente reaccionan de manera completa neutralizandose entre si, esto quiere decir que el pH vendrá dado por la especie que quede luego de esta reaccion entre el KOH y el HNO3. Veamos:
La reaccion de neutralizacion es: KOH+HNO3=KNO3+H2O
Como la relacion entre el KOH y el HNO3 es uno a uno, sencillamente restamos el mayor (que actuaria como el reacitvo en exceso y su remanente es el encargado de darle acidez/basicidad al medio) con el menor (que actuaria como reactivo limitante y, por ende, no impacta en el pH de la solucion) para obtener lo que queda en el medio:
Moles de KOH= 0.1Mx(0.250L)= 0.025 mol
Moles de HNO3= 0.2Mx(0.200L)=0.04 mol
Moles de HNO3-Moles de KOH= 0.04-0.025=0.015 mol
Como vemos, el remanente es una pequeña cantidad de HNO3 que queda en el medio y, como es un acido, su disociacion nos entrega inmediatamente los moles que existen de H+ en el medio, que necesitamos para calcular el pH de la solucion. Ahora bien, recuerda que colocamos 0.250L de KOH y 0.200L de HNO3 por lo que el volumen de la solucion una vez se completa la reaccion es la suma de ambos volumenes de la solucion, es decir, VolS=0.200+0.250=0.450L
Finalmente usamos la formula para calcular el pH, que es pH=-log[H+]eq
[H+]eq es la concentracion de iones H+ que queda en el medio y es proporcional, en moles, a lo que nos quedo en el recipiente de HNO3, que es 0.015 mol. Entonces la concentracion de iones H+ seria 0.015mol/0.450L=0.033M
Insertamos este dato en la ecuacion de pH especificada anteriomente y obtenemos que el pH es 1.48, que tiene sentido ya que el HNO3 es un acido sumamente fuerte
Cualquier otra cosita o alguna duda con esto no dudes en checar mi perfil . Una coronita me ayudaria muchisimo :)))