Question

Una solución buffer se prepara disolviendo 25,0 g de fosfato de potasio e hidrógeno (K2HPO4; PM=174,18 g/mol) y 12,0 g de fosfato de potasio dihidrógeno (KH2PO4; PM=136,09 g/mol) en 250 mL de la solución buffer. Nota: la Ka del KH2PO4 es 6,2 x 10-8.

a) Escribir la ecuación química que muestre la reacción completa en estado de equilibrio químico
b) Calcular las concentraciones molares de HPO42- y H2PO4-
c) ¿Cuál es el pH de esta solución buffer?

Answer 1

Se pide calcular concentraciones molares de HPO₄⁻² y H₂PO₄⁻ y el pH de una solución buffer.

Los resultados obtenidos son:

Concentración HPO₄⁻² = 0,574 M

Concentración H₂PO₄⁻ = 0,353 M

pH de la solución = 7,41

Solución buffer:

25 g K₂HPO₄  y 12 g KH₂PO₄ en 250 ml de solución.

H₂PO₄  +  H₂O   ⇄   H₃O⁺  +  HPO₄⁻²

Peso molecular K₂HPO₄ = 174,18 g/mol

Peso molecular KH₂PO₄ = 136,09 g/mol

Concentración K₂HPO₄ = (25/ 174,18) mol / 0,250 L = 0,574 M

Concentración KH₂PO₄ = ( 12 / 136,09 ) mol / 0,250 L = 0,353 M

pH = pKa  +  log ( [ HPO₄] / [ H₂PO₄] )

pH = pKa + log ( 0,574 / 0,353)

pKa = - log Ka = - log 6,2 × 10⁻⁸

pKa = 7,2

pH = 7,2 + log ( 0,574/ 0,353 ) = 7,41

El pH de la solución buffer es 7,41.