Question

URGENTEEE!!!!

Calcular el ph que resultará al mezclar:

- 5 ml de HCl 0,1 molar y 5 ml de agua destilada.
- 5 ml de H2SO4 0,1 molar y 5 ml de KOH 0,1 molar.
- 5 ml de HCl 0,1 molar y 10 ml de NaOH 0,1 molar.

Answer 1

En el primer caso solo tenemos que considerar los protones que provienen del HCl y el volumen final de la mezcla:

$5\ mL\cdot \frac{0,1\ mol H^+}{10^3\ mL} = 5\cdot 10^{-4}\ mol\ H^+$

$\frac{5\cdot 10^{-4}\ mol}{10^{-2}\ L} = 5\cdot 10^{-2}\ M\ \to\ pH = -log\ [H^+] = -log\ 5\cdot 10^{-2} = \bf 1,3$

En el segundo caso se trata de una neutralización, por lo que debemos calcular los moles de $H^+$ y $OH^-$, hacer la diferencia y después calcular el pH.

$5\ mL\cdot \frac{0,1\ mol H^+}{10^3\ mL}\cdot 2 = 10^{-3}\ mol\ H^+$

(Cuidado porque el ácido sulfúrico se disocia dando 2 PROTONES por cada mol de ácido, por eso hemos de multiplicar por dos en el cálculo anterior).

$5\ mL\cdot \frac{0,1\ mol OH^-}{10^3\ mL} = 5\cdot 10^{-4}\ mol\ OH^-$

Hay más moles de protones que de hidroxilos por lo que la diferencia entre ambas cantidades dará lugar a un exceso de protones:

$\frac{5\cdot 10^{-4}\ mol\ H^+}{10^{-2}\ L} = 5\cdot 10^{-2}\ M\ \to\ pH = -log\ 5\cdot 10^{-2} = \bf 1,3$

En el tercer caso debemos hacer un cálculo análogo al segudo caso pero veremos que obtenemos más moles de $OH^-$ que de $H^+$, por lo que el cálculo del pH será distinto.

$5\ mL\cdot \frac{0,1\ mol H^+}{10^3\ mL} = 5\cdot 10^{-4}\ mol\ H^+$

$10\ mL\cdot \frac{0,1\ mol OH^-}{10^3\ mL} = 10^{-3}\ mol\ OH^-$

Ahora la diferencia da lugar a $5\cdot 10^{-4}\ mol\ OH^-$. La concentración de estos iones es:

$\frac{5\cdot 10^{-4}\ mol\ OH^-}{15\cdot 10^{-3}\ L} = 3,33\cdot 10^{-2}\ M$

Ahora calculamos el pOH, dado que tenemos la concentración de $OH^-$:

$pOH = -log\ 3,33\cdot 10^{-2} = 1,48$

El pH será 14 - pOH: $pH = 14 - 1,48 = \bf 12,52$