1r ciclo pH de disolución amortiguadora con distintos Ka

[Pepealej]

Hola. Tengo el siguiente ejercicio:

Utilizando uno de los siguientes ácidos y su correspondiente sal sódica (misma concentración) determine el sistema ácido/base más adecuado para preparar una disolución amortiguadora de pH = 4.2
a) Ácido hipocloroso (Ka = 3.3x10-8)
b) Ácido benzoico (Ka = 6.4x10-5)
c) Ácido fórmico (Ka = 1.8x10-4)
d) Ácido acético (Ka = 1.8x10-5)

En teoría tengo que encontrar la combinación de a) b) c) y d) que hacen que se obtenga una disolución amortiguadora de pH = 4.2 pero, ¿Cómo calculo el pH de una disolución amortiguadora en el que la base y el ácido tienen distinto $K_a$.

Gracias

[H2SO4]

Re: pH de disolución amortiguadora con distintos Ka

Hola. Tengo el siguiente ejercicio:

Utilizando uno de los siguientes ácidos y su correspondiente sal sódica (misma concentración) determine el sistema ácido/base más adecuado para preparar una disolución amortiguadora de pH = 4.2
a) Ácido hipocloroso (Ka = 3.3x10-8)
b) Ácido benzoico (Ka = 6.4x10-5)
c) Ácido fórmico (Ka = 1.8x10-4)
d) Ácido acético (Ka = 1.8x10-5)

En teoría tengo que encontrar la combinación de a) b) c) y d) que hacen que se obtenga una disolución amortiguadora de pH = 4.2 pero, ¿Cómo calculo el pH de una disolución amortiguadora en el que la base y el ácido tienen distinto $K_a$.

Gracias

El equilibrio de disociación del ácido es, en general,

$AH + H_2O \Leftrightarrow A^- + H_3O^+$

En el equilibrio,

$K_a = \dst\frac{[A^-][H_3O^+}{[AH] }$

Si no se añadiese la sal, $[A^-] = [H_3O^+]$, pero al añadir la sal, la concentración de $A^-$ es igual a la concentración de la sal (despreciando el pequeño aporte de los iones $A^-$ procedentes de la disociación del ácido). Así que se puede escribir

$K_a = \dst\frac{[sal] [H_3O^+]}{[acido] }$

de donde

$[H_3O^+] = K_a\dst\frac{[acido]}{[sal] }$

Y, al ser iguales las concentraciones de ácido y sal, queda

$[H_3O^+] = K_a$

$pH = pK_a$

Como ves, el que más se aproxima es el benzoico (pH = 4.19)

Un saludo