Secundaria Ácidos y Bases II

[The Higgs Particle]

Hallar el pH y el grado de disociación al mezclar un litro del mismo 0,5 M con 0,02 moles de ácido nítrico (sin que varíe el volumen). pKa (ác. acético) = 4,7

No sé cómo hacerlo, pues en la disociación de ambos queda $CH_3-COO^-$ y $NO_3^-$, que no se pueden combinar entre sí. Tampoco sé qué significa pKa.

[Orbital]

Re: Ácidos y Bases II

Hola,

El pKa puede definirse como la fuerza que tienen las moléculas en disociarse. Su expresión matemática es pKa = -log(Ka) donde Ka es la constante de acidez.

Saludos

[arivasm]

Re: Ácidos y Bases II

Como te han dicho, el pKa sirve para calcular la constante de acidez.

Si no se añadiese el ácido nítrico tendrías un equilibrio de acidez, $\rm AH \Leftrightarrow A^- + H^+$ y las concentraciones de equilibrio serían $\rm [AH]=0,5 - x$, $\rm [A^-] = [H^+] = x$, cumpliéndose que $\dst K_a=\rm\frac{[A^-][H^+]}{[AH]}$.

El ácido nítrico es un ácido fuerte, con lo que se disocia completamente y es como si el enunciado dijese "se añaden 0,02 moles de $\rm H^+$". En consecuencia, si seguimos llamado, como antes, x a la concentración del A- tenemos que $\rm [AH]=0,5 - x$, $\rm [A^-] = x$ y $\rm [H^+] = x+0,02$.

Puedes llevar estos valores a la constante de acidez y encontrar x. No obstante, parece razonable pensar que la x va a ser muy pequeña frente a 0,02, de manera que $\rm [H^+] = x+0,02\approx 0,02$, lo que simplificará un poco el cálculo.

[The Higgs Particle]

Re: Ácidos y Bases II

¿Siempre que se añaden dos ácidos tengo que fijarme en la concentración de $H_3O^+$? ¿Y siempre que se añaden bases sólo debo fijarme en la de $OH^-$? Pero es la misma duda que en el problema anterior. ¿Por qué ni el $CH_3-COO^-$ ni el $NO_3^-$ reaccionan con el agua? En este otro problema sí que reaccionaban... ¿Cómo sé cuándo, en un problema, debo "pararme"?

[arivasm]

Re: Ácidos y Bases II

¿Siempre que se añaden dos ácidos tengo que fijarme en la concentración de $H_3O^+$? ¿Y siempre que se añaden bases sólo debo fijarme en la de $OH^-$?

Digamos que el carácter ácido se debe a la producción de $H_3O^+$ y el básico a la de $OH^-$ (en realidad lo que acabo de decir es un criterio bastante antiguo para definir ácido y base). De ahí que sean las especies a las que prestamos mayor atención.

De todos modos, para seguir el resto de mi mensaje tenemos que pensar de otra manera: los ácidos aumentan la cantidad de $H_3O^+$ en el agua (y entonces disminuyen la de $OH^-$) y las bases disminuyen la cantidad de $H_3O^+$ (y entonces aumentan la de $OH^-$).

La acidez o basicidad procede de un equilibrio que se puede representar de diversas formas. Yo escribí para un ácido $AH \Longleftrightarrow A^- + H^+$ pero quizá estaría mejor (aunque seguirá siendo una representación aproximada) $AH + H_2O \Longleftrightarrow A^- + H_3O^+$.

Si te fijas, el AH es un ácido, pues contribuye a aumentar la cantidad de $H_3O^+$. En cambio, el A- es una base, pues contribuye a disminuirla.

Si este equilibrio está muy desplazado hacia la derecha entonces el ácido es fuerte (y el A- es una base débil).

¿Por qué ni el $CH_3-COO^-$ ni el $NO_3^-$ reaccionan con el agua? En este otro problema sí que reaccionaban... ¿Cómo sé cuándo, en un problema, debo "pararme"?

El nitrato procede de un ácido muy fuerte, por tanto es una base muy débil. Prácticamente podemos decir que no le hace ni cosquillas al agua.

En cambio, el acetato procede de un ácido débil, con lo que tiene un comportamiento como base. Tanto podemos representar su comportamiento como que reacciona con el agua, como dices, o que reacciona con el $H_3O^+$ del agua.

En definitiva, el acetato sí "reacciona" con el agua, mientras que el nitrato no.

Yo prefiero decirlo de esta manera: el acetato participa en un equilibrio ácido-base, mientras que el nitrato prácticamente puede decirse que no, que es una especie inerte.