Question

Para el análisis de un alimento se prepara una solución 0.5 M de
carbonato de sodio, cuál es el pH y el porcentaje de hidrólisis de
esta sal si la constante de ionización del HCO3- es de 5.6x10-11?

Answer 1

Dada una solución de carbonato de sodio de concentración conocida, se pide calcular el pH y el porcentaje de hidrólisis. Los resultados obtenidos son:

pH = 11,98

% hidrólisis = 1,88

Solución 0,5 M Na₂CO₃

Ka HCO₃⁻ = 5,6 × 10⁻¹¹

Na₂CO₃   →  2 Na⁺  +  CO₃⁻²

CO₃⁻²  +  H₂O  ⇔  HCO₃⁻  +  OH⁻  (hidrólisis)

                        CO₃⁻²  +  H₂O  ⇔   HCO₃⁻  +  OH⁻

Inicial               0,5                              0            0

Equilibrio      (0,5 - X)                          X            X

Kb = [ HCO₃⁻ ] [ OH⁻ ] / [ CO₃⁻²]    (1)

Kb = X . X / (0,5 - X)

Kb = X² / (0,5 - X)      

Ya que el valor de X es muy pequeño,  (0,5 - X) ≈ 0,5

Kb = X² / 0,5     (1)

Conocemos el valor de Ka y sabemos que:   Ka . Kb = 1 × 10⁻¹⁴, entonces:

Kb = 1 × 10⁻¹⁴ / Ka

Kb = 1 × 10⁻¹⁴ / 5,6 × 10⁻¹¹

Kb = 0,18 × 10⁻³

Sustituyendo en la ecuación (1):

0,18 × 10⁻³ =  X² / 0,5

X² = 0,09 × 10⁻³

X = √0,09 × 10⁻³  

X = 0,0094

pOH = - log  [ OH⁻ ]

pOH = - log  [ X ]  = - log 0,0094

pOH = 2,02

pOH + pH = 14

pH = 14 - pOH

pH = 14 - 2,02 = 11,98

%  hidrólisis = (Concentración hidrolizada / Concentración inicial ) × 100

%  hidrólisis = (0,0094 / 0,5) × 100

%  hidrólisis = 1,88 %