PROBLEMA 2.- El ácido hipofosforoso, H3PO2, es un ácido monoprótico del tipo HA. Se preparan 200
mL de una disolución acuosa que contiene 0,66 g de dicho ácido y tiene un pH de 1,46. Calcula:
a) La constante de acidez del ácido hipofosforoso.
b) El volumen en mL de agua destilada que hay que añadir a 50 mL de una disolución de ácido
clorhídrico 0,05 M para que el pH resultante sea 1,46.
DATOS: Ar (H) = 1 u; Ar (P) = 31 u; Ar (O) = 16 u
Prueba de Selectividad, Valencia, Junio 2014, QUIMICA
Respuestas a la pregunta
PROBLEMA 2.- El ácido hipofosforoso, H₃PO₂, es un ácido monoprótico del tipo HA. Se preparan 200 mL de una disolución acuosa que contiene 0,66 g de dicho ácido y tiene un pH de 1,46. Calcula:
a) La constante de acidez del ácido hipofosforoso.
La concentración de la disolución del ácido es:
Si el pH de la disolución es 1,46, la concentración de iones oxonios e hipofosforoso en el equilibrio es: [H₃O⁺] = [H₂PO₂⁻] = 10–pH = 10−1,46 = 100,54 · 10⁻² = 3,47 · 10⁻² M.
La concentración de H₃PO₂ en el equilibrio es la inicial menos la de H₃O⁺:
[H₃PO₂] = 0,05 − 0,0347 = 0,0153 M. Sustituyendo estas concentraciones en la constante Ka del ácido yódico y operando:
Resultado: Ka = 7,87 · 10⁻²
b) El volumen en mL de agua destilada que hay que añadir a 50 mL de una disolución de ácido clorhídrico 0,05 M para que el pH resultante sea 1,46.
Para que la disolución de HCl tenga el mismo pH que el del ácido H₃PO₂, ha de ocurrir que su concentración de iones oxonios sea también la misma, es decir, [H₃O⁺] = 3,47 · 10⁻² M. Los moles de ácido HCl en la disolución son: n (HCl) = M · V = 0,05 moles · L⁻¹ · 0,05 L = 0,0025 moles, que son los moles de iones oxonios en su disolución. Luego, para que [H₃O⁺] del HCl sea 3,47 · 10–2 M ha de cumplirse:
V=
Por tanto, el agua que hay que añadir a la disolución de HCl es 72 mL – 50 mL = 22 mL.
Resultado: V = 22 mL.
DATOS:
Ar (H) = 1 u;
Ar (P) = 31 u;
Ar (O) = 16 u.