Secundaria problema de acido base que no me sale

[luzito]

Tengo este problema:

Se mezcla acido acetico 0,1 M con acetato sodico 0,1 M.Calcular el pH de la disolucion.Ka=1,8E-5

el resultado es 4,7 pero a mi me da 2,58 y no tengo ni idea que es lo que hago mal.
Yo lo que hice fue el ac acetico se descompone y con la Ka saco la concentracion de H+ que da.
El acetato es una sal que viene de un acido debil y una base fuerte, por tanto el CH3COO- es una base fuerte que hidroliza el agua. La concentracion de CH3COO- en 0,1M y en base a su reaccion con el agua (Kw/Ka=[CH3COOH]*[OH-]/[CH3COO-]) saco la cantidad que se disocia (x) como gtengo la cantidad de [OH-] se la resto a la [H+] y esa es la [] a la que le hago el -log[] y me sale 2,58 pero no se porque no me da lo que dice el solucionario.
saludos

[quasarilla]

Re: problema de acido base que no me sale

Tengo este problema:

Se mezcla acido acetico 0,1 M con acetato sodico 0,1 M.Calcular el pH de la disolucion.Ka=1,8E-5

el resultado es 4,7 pero a mi me da 2,58 y no tengo ni idea que es lo que hago mal.
Yo lo que hice fue el ac acetico se descompone y con la Ka saco la concentracion de H+ que da.
El acetato es una sal que viene de un acido debil y una base fuerte, por tanto el CH3COO- es una base fuerte que hidroliza el agua. La concentracion de CH3COO- en 0,1M y en base a su reaccion con el agua (Kw/Ka=[CH3COOH]*[OH-]/[CH3COO-]) saco la cantidad que se disocia (x) como gtengo la cantidad de [OH-] se la resto a la [H+] y esa es la [] a la que le hago el -log[] y me sale 2,58 pero no se porque no me da lo que dice el solucionario.
saludos

Hola ,
El problema es simple, tienes una solucion amortiguadora, por lo tanto el pH de la solución se mantiene lo más constante posible como bien sabrás.

$pH=pKa+\log \frac{C_B}{C_A}$
$4.75+\log \frac{0.1}{0.1}= pH$

Un saludo,

[luzito]

Re: problema de acido base que no me sale

Hola ,
El problema es simple, tienes una solucion amortiguadora, por lo tanto el pH de la solución se mantiene lo más constante posible como bien sabrás.

$pH=pKa+\log \frac{C_B}{C_A}$
$4.75+\log \frac{0.1}{0.1}= pH$

Un saludo,

Entonces si yo le añado 0,05 moles de HCl a 1 l de la disolucion amortiguadora. Esa concentracion de 0,05M de HCl reacciona con la base conjugada y forma mas acido debil no???.
Entonce el pH se calcularia asi??:
pH=4,75+log0,1/0,105 es que no estoy seguro me cuesta mucho esto del acido base
y si le añado una concentracion de 0,05M de NaOH quedaría así???
pH=4,75+log0,105/0,1

saludos y gracias

[quasarilla]

Re: problema de acido base que no me sale

Entonces si yo le añado 0,05 moles de HCl a 1 l de la disolucion amortiguadora. Esa concentracion de 0,05M de HCl reacciona con la base conjugada y forma mas acido debil no???.
Entonce el pH se calcularia asi??:
pH=4,75+log0,1/0,105 es que no estoy seguro me cuesta mucho esto del acido base
y si le añado una concentracion de 0,05M de NaOH quedaría así???
pH=4,75+log0,105/0,1

saludos y gracias

Pues no, no funciona asi.
Tienes que plantear la reaccion , si se trata de la adicion de un acido fuerte;
$NaAc+HCl \to HAc+H_2O$

Primero partimos de la base de que aunque estemos con una solucion amortiguadora, introducimos inicialmente acido (HCl) y base (NaAc) y que no tenemos nada de acetico.
Entonces..
$NaAc+HCl \to HAc+H_2O$

CASO 1: $C_A=C_B$

Inicialmente introducimos lo mismo de acetato(0.01M) que de acido(0.01M) y como la relacion es mol a mol, los dos reactivos se acaban y tendremos que la concentracion de acido acetico es 0.01.
Por lo tanto tienes que calcular el pH como si tuvieses un acido debil de concentracion 0.01M.

CASO 2: $C_A<C_B$
Inicialmente introducimos 0.05 M de HCl y 0.1 de NaAc, por lo tanto, todo el HCl se acabara y me quedaran 0.05M de NaAc y se me formaran 0.05M de HAc, por lo tanto, solo tienes que calcular el pH de una solucion amortiguada. $pH=pka+\log\frac{C_B}{C_A}$

CASO 3: $C_A>C_B$

Introducimos 0.1M de HCl y 0.05 M de NaAc, por lo tanto el acetato se acabara y sobrará 0.05 de HCl, se formaran 0.05 M de HAc y por lo tanto tendras el pH de un acido fuerte mas una acido debil. Como las concentraciones son iguales, el pH vendrá dado por la concentracion del HCl, $pH=-\log [HCl]$

¿En que curso estas? Depende del tipo de aproximaciones que hagas, si estas en bachiller se hace sin balances de materia ni carga y resulta mas facil.
Espero que te sea de ayuda

[luzito]

Re: problema de acido base que no me sale

Pues no, no funciona asi.
Tienes que plantear la reaccion , si se trata de la adicion de un acido fuerte;
$NaAc+HCl \to HAc+H_2O$

Primero partimos de la base de que aunque estemos con una solucion amortiguadora, introducimos inicialmente acido (HCl) y base (NaAc) y que no tenemos nada de acetico.
Entonces..
$NaAc+HCl \to HAc+H_2O$

CASO 1: $C_A=C_B$

Inicialmente introducimos lo mismo de acetato(0.01M) que de acido(0.01M) y como la relacion es mol a mol, los dos reactivos se acaban y tendremos que la concentracion de acido acetico es 0.01.
Por lo tanto tienes que calcular el pH como si tuvieses un acido debil de concentracion 0.01M.

CASO 2: $C_A<C_B$
Inicialmente introducimos 0.05 M de HCl y 0.1 de NaAc, por lo tanto, todo el HCl se acabara y me quedaran 0.05M de NaAc y se me formaran 0.05M de HAc, por lo tanto, solo tienes que calcular el pH de una solucion amortiguada. $pH=pka+\log\frac{C_B}{C_A}$

CASO 3: $C_A>C_B$

Introducimos 0.1M de HCl y 0.05 M de NaAc, por lo tanto el acetato se acabara y sobrará 0.05 de HCl, se formaran 0.05 M de HAc y por lo tanto tendras el pH de un acido fuerte mas una acido debil. Como las concentraciones son iguales, el pH vendrá dado por la concentracion del HCl, $pH=-\log [HCl]$

¿En que curso estas? Depende del tipo de aproximaciones que hagas, si estas en bachiller se hace sin balances de materia ni carga y resulta mas facil.
Espero que te sea de ayuda

Gracias me ha servido mucho, pero me surge una duda en el caso 2 que es en el que estoy como las concetraciones son las dos de 0,05 cuando reaccionan y el pKa es del acetico me va a salir el mismo valor que si no añadiera acido no? porque el cociente vuelve a ser 1 pero deberia ser un pH algo inferior no?. El solucionario dice que 4,72
La otra duda que me surge es en el caso 3, aqui dices que como sale la misma concentración de acido cojo la del HCl y si no fueran la misma a la del acido fuerte le tendria que sumar la que me saliera de la descomposicion del acido debil(la[H+] del acido debil)????

[quasarilla]

Re: problema de acido base que no me sale

Gracias me ha servido mucho, pero me surge una duda en el caso 2 que es en el que estoy como las concetraciones son las dos de 0,05 cuando reaccionan y el pKa es del acetico me va a salir el mismo valor que si no añadiera acido no? porque el cociente vuelve a ser 1 pero deberia ser un pH algo inferior no?. El solucionario dice que 4,72
La otra duda que me surge es en el caso 3, aqui dices que como sale la misma concentración de acido cojo la del HCl y si no fueran la misma a la del acido fuerte le tendria que sumar la que me saliera de la descomposicion del acido debil(la[H+] del acido debil)????

En el caso 2 si, te tiene que dar lo mismo que si no pusieras acido,porque al final del equilibrio tienes lo mismo de acetico que de acetato, y por lo tanto tienes una solucion tampon, acido debil mas su base conjugada.
Y en el caso 3 tendrias que pantear un balance de carga y de materia, como no se en que curso estas, no se si este caso deberias contemplarlo.
Atentamente,

[luzito]

Re: problema de acido base que no me sale

En el caso 2 si, te tiene que dar lo mismo que si no pusieras acido,porque al final del equilibrio tienes lo mismo de acetico que de acetato, y por lo tanto tienes una solucion tampon, acido debil mas su base conjugada.
Y en el caso 3 tendrias que pantear un balance de carga y de materia, como no se en que curso estas, no se si este caso deberias contemplarlo.
Atentamente,

gracia estoy en bachiller

[quasarilla]

Re: problema de acido base que no me sale

gracia estoy en bachiller

¿Sabes hacer balances de materia y de carga? ¿Necesitas este caso?

[luzito]

Re: problema de acido base que no me sale

¿Sabes hacer balances de materia y de carga? ¿Necesitas este caso?

la verdad es que no se a que te refieres a balances de materia y carga, asi creo que no lo he hecho nunca
saludos

[quasarilla]

Re: problema de acido base que no me sale

la verdad es que no se a que te refieres a balances de materia y carga, asi creo que no lo he hecho nunca
saludos

Si, supongo que nunca has hecho, creo que con lo que te he explicado puedes resolver todos los casos de tus ejercicios, suerte:P

[luzito]

Re: problema de acido base que no me sale

Si, supongo que nunca has hecho, creo que con lo que te he explicado puedes resolver todos los casos de tus ejercicios, suerte:P

gracias me has ayudado mucho. me queda la duda del caso tres si fuera acido debil en vez de furte como obtendria el pH

ahora me encuentro con otro problema, pero yo creo que la solucion que viene no es correcta, te lo expongo junto con lo que he hecho

Calcula el pH de una disolución de cloruro amonico 2M. Kb(NH3)=1,8E-5

como es una sal de acido fuerte y base debil el ion amonio hidroliza el agua y quedan protones en la disolucion

NH4+ + h2O--->NH3+ H3O+

[NH4+]=2-x
[H3O+]=x
[NH3]=x
saco la constante del acido conjugado Kw=Ka*kb

y con Kh=Kw/Ka=[NH3]*[H3O+]/[NH4+] puedo obtener x y con esta x ya puedo obtener el pH. Lo que ocurre es que el solucionario da 4,4 y a mi me da 1,92 no se porque

saludos

[quasarilla]

Re: problema de acido base que no me sale

gracias me has ayudado mucho. me queda la duda del caso tres si fuera acido debil en vez de furte como obtendria el pH

ahora me encuentro con otro problema, pero yo creo que la solucion que viene no es correcta, te lo expongo junto con lo que he hecho

Calcula el pH de una disolución de cloruro amonico 2M. Kb(NH3)=1,8E-5

como es una sal de acido fuerte y base debil el ion amonio hidroliza el agua y quedan protones en la disolucion

NH4+ + h2O--->NH3+ H3O+

[NH4+]=2-x
[H3O+]=x
[NH3]=x
saco la constante del acido conjugado Kw=Ka*kb

y con Kh=Kw/Ka=[NH3]*[H3O+]/[NH4+] puedo obtener x y con esta x ya puedo obtener el pH. Lo que ocurre es que el solucionario da 4,4 y a mi me da 1,92 no se porque

saludos

Si, no puedes hacer eso. Tienes que usar la ecuacion para acidos debiles.
$pH=\frac{1}{2}pka-\frac{1}{2} \log C_A$
$4.4=\frac{1}{2}9.25-\frac{1}{2} \log 2$
Lo unico que tienes que hacer es saber que solucion tienes y aplicar la formula.

[luzito]

Re: problema de acido base que no me sale

Si, no puedes hacer eso. Tienes que usar la ecuacion para acidos debiles.
$pH=\frac{1}{2}pka-\frac{1}{2} \log C_A$
$4.4=\frac{1}{2}9.25-\frac{1}{2} \log 2$
Lo unico que tienes que hacer es saber que solucion tienes y aplicar la formula.

si t digo la verdad es que no he visto o por lo menos no me suena esa ecuación.¿ese 1/2 de donde sale?. ya lo que he hecho esta mal pero no se porque ya que la concentracion de ion amonio es 2 M no? y estableciendo el equilibrio deberia de salir
Yo tengo alguno y siempre lo hice como un equlibrio y no usando esa formula
Si me pudieras dar esas formulas o decirme de donde las saco te lo agradeceria
saludos

[quasarilla]

Re: problema de acido base que no me sale

Caso 1: Acido fuerte
$pH=-\log C_A$

Caso 2: Base Fuerte
$pH=14+\log C_B$

Caso 3: Acido debil
$pH=\frac{1}{2}pKa-\frac{1}{2}\log C_A$

Caso 3: Base debil

$pH=7+\frac{1}{2}pKa+\frac{1}{2}\log C_B$

Caso 4: Solucion tampon/amortiguada

$pH=pka+\log \frac{C_B}{C_A}$

Estas te solucionaran todos los problemas

[Marce_]

Re: problema de acido base que no me sale

gracias me has ayudado mucho. me queda la duda del caso tres si fuera acido debil en vez de furte como obtendria el pH

ahora me encuentro con otro problema, pero yo creo que la solucion que viene no es correcta, te lo expongo junto con lo que he hecho

Calcula el pH de una disolución de cloruro amonico 2M. Kb(NH3)=1,8E-5

como es una sal de acido fuerte y base debil el ion amonio hidroliza el agua y quedan protones en la disolucion

NH4+ + h2O--->NH3+ H3O+

[NH4+]=2-x
[H3O+]=x
[NH3]=x
saco la constante del acido conjugado Kw=Ka*kb

y con Kh=Kw/Ka=[NH3]*[H3O+]/[NH4+] puedo obtener x y con esta x ya puedo obtener el pH. Lo que ocurre es que el solucionario da 4,4 y a mi me da 1,92 no se porque

saludos

Luzito, efectivamente el método que usaste es correcto para llegar a la solución. Te habrás equivocado en algún cálculo.

Si llamamos a la concentración de la sal $C_S$

$\displaystyle \underbrace{NH_{4}Cl}_{C_S}\rightarrow \underbrace{NH_4^{+}}_{C_S} + \underbrace{Cl^{-}}_{C_S}$

$\displaystyle \underbrace{NH_4^{+}}_{C_S-x}\leftrightarrow \underbrace{NH_3}_{x} + \underbrace{H_{3}O^{+}}_{x}$

[Error LaTeX: Compilación LaTeX fallida]

[Error LaTeX: Compilación LaTeX fallida]

Resolviendo para x, te queda que $\displaystyle x= 3,31.10^{-5}$

$\displaystyle \Rightarrow \boxed{PH = -log(x) = 4,48.}$

Hay una condición empírica que te permite ahorrarte, a veces, la resolución de la cuadrática y se cumple casi siempre cuando hay efectos de ión común (no es el caso).

Suponés que $\displaystyle x\leq\frac{C}{100} \Rightarrow C-x \approx C$. Si al resolver comprobas que ésto no es cierto, resolves la cuadrática.

Las fórmulas de Quasarilla yo tampoco las vi, pero se deben deducir de los razonamientos.

Espero que te haya servido.

Un abrazo.-