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CUESTIONARIO
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PRÁCTICA
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PROBLEMAS ENCARGADOS
1. Describa la preparación de 1L de amortiguador acetato 0,1M de un pH 5.2 si el pKa=4,74 partir de acetato de sodio (CH3COONa.3H2O, PM=136) y ácido acético 1M.
[Sal] pH
= pKa + log [Ácido]
[Sal] 5,2
= 4,74 + log [Ácido]
[Sal] 5,2 - 4,74
= log [Ácido]
[Sal] 0,46
= log Aplicamos antilogaritmo [Ácido]
[Sal] antilog antilog 0,46 = [Ácido] [Sal] 2,88
= [Ácido]
Es decir, para obtener un tampón de pH = 5,2 con ácido acético y su sal, la relación ent las concentraciones de Sal y Ácido debe ser 2,88. Luego pueden existir infinit posibilidades: Posibilidad
Concentración
Relación [Sal] / [Ácido] 2,88
[Sal] = 2,88 M = 2,88
1 [Ácido] = 1,00 M
1,00 5,76 [Sal] = 5,76 M = 2,88
2 [Ácido] = 2,00 M
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Una solución preparada utilizando la posibilidad Nº2 tiene mayor capacida amortiguadora ya que las concentraciones de sal y ácido son las mayores, por lo qu podrá neutralizar mayor cantidad de H + o de OH- que se agreguen a la solución.
Por lo tanto, cuanto mayor sean las concentraciones del par sal-ácido, más resistente se la relación de sus concentraciones y más resistente su pH a cambiar.
Segundo: Es también importante conocer la concentración total de la solució amortiguadora a preparar, se sabe que la concentración total de estas solucion corresponde a la suma de las concentraciones del ácido (o base) y su sal derivada. [Sal]
+
[Ácido] = [Tampón]
[Sal]
+
[Base]
= [Tampón]
2.88 [A]
+
[A]
= 0.1
[A]=0.0258 moles/L [S]=0.0742 moles/L You're Reading a Preview
Para el ácido acético
Para la sal conjugada
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1mol → 1000ml 1mol → 136g Download With Free Trial → y 0.258 → x 0.0742 x = 25.8ml y = 0.09 Rpta: Se necesitarán 25.8 ml de ácido acético y 0.09g de acetato de sodio.
2. Calculemos el pH de una mezcla constituida por 10ml de acetato de sodio 0,1M 20 ml de ácido acético 1M si el pKa es 4.74. Sign up to vote on this title pH = pKa + log[S] / [A] 1mol→1000ml Useful useful Not pH = 4.74 + log (0,003/0, 02) x → 20 ml x = 0.02 moles pH = 4.74 + log (0.05)
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[A]=0.11 [B]=0.19
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Respuestas: Para el ácido:
Para la base:
0.11 moles→1000ml x →5000ml
0.19mol→1000ml x→5000ml
x = 0.55 moles
x=0.95moles
4. ¿Cuál será el pH de un buffer “X” si la concentración de acido es de 0,225M y s 0,550M con un Ka 1,4x10 -3 teniendo un volumen de 250 ml? y si ese volumen fue la mitad. ¿Cuál sería el nuevo pH? Cómo preparación 300ml de tampón citra 0,01M a pH4.65 a partir de citrato monosódico (PM=214) pk 1=3,13; pk2=4,7 pk3=6,4. Datos: [A] =0,225M [S] = 0,55M Ka =1,4x10-3 pKa =2,85 Operación: You're Reading a Preview Para el ácido: Para la base: 0,225moles→1000ml x →250ml
Unlock full access with a0,55moles→1000ml free trial.
x →250ml
x =0,0563moles Download With Free Trial x = 0,1375moles pH =pKa +log[S]/[A] 2,85+log(0,1375/0,0563) pH=3,24 Respuesta: El pH sería 3,24, y si el volumen fuera la mitad, el nuevo pH sería el mismo.
5. Mediante ecuaciones químicas represente la disociación del CH 3COOH (ácido acético Sign up to vote on this title ácido etanoico) que permita calcular la constante de equilibrio (ka, constante d Useful Not useful acidez).
Las soluciones que contienen un ácido o base débil y su correspondiente base o ácid
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[CH3COO-] ≈ [Cs] donde Ca y C s son respectivamente las concentraciones analíticas de ácido y de sal. Por tanto: Ka = [CH3COO-] [H3O+] / [CH3COOH] ≈ [Cs] [H+] / [Ca] y, en forma logarítmica: pH = pKa + log( [Cs] / [Ca]) Esta última es conocida como ecuación de Henderson-Hasselbach y permite calcular el p resultante en función de las concentraciones analíticas de sal y de ácido. Su validez mayor a medida que estas últimas se hacen más grandes y dentro de un intervalo de p en que ambas concentraciones analíticas son mucho mayores que las concentraciones protones e hidroxilos (demostrar estas afirmaciones). Como puede verse a partir de la ecuación de Henderson-Hasselbach, la solución tiene u pH igual al pKa cuando Ca = C s. Las soluciones reguladoras se utilizan para mantener el p dentro de estrechos márgenes frente al agregado de cantidades limitadas de ácidos bases fuertes, mucho menores que las concentraciones analíticas del ácido y la ba conjugada (demostrar esta afirmación). La capacidad reguladora es mayor cuando C a cuando estas concentraciones son altas. El tratamiento para soluciones reguladoras formadas a partir de una base y la s correspondiente es equivalente.
6. Toda solución amortiguadora tiene la capacidad de evitar cambios bruscos de pH an You're Reading a Preview la adición del ácido [H+] o base [OH- ]. Explique cómo se comporta un buffer A:… fren a la adición de 0,5ml de la Unlock solución B:… with a free trial. full access
Buffer A Acetato Amonio Bicarbonato Citrato Acetato + HCl0, 5M Acetato + NaOH0, 5M Amonio + HCl0,5M Amonio + NaOH0,5M Bicarbonato+HCl0,5M
Solución B Download With Free Trial
HCl 0,5M NaOH 0,5M
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Se le agrega 0,03L de HCl 0,1M:
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0,1M → 1000ml x → 30ml
x = 3x10-3 El volumen total: 600ml+30ml=630ml +
-
La reacción es la siguiente: CH3COOH ↔ H + CH3COO
0,21+0,003 pH =4.74+ log [
0,21-0,003
]
pH=4,74 + log(0,97183)=4,72759 ≈4,73 Respuesta: el pH será de 4,73 8. Se tiene 600ml de solución amortiguadora 0,35M de ácido acético y 0,35M de acetato de sodio. Cuatro partes de ácido y dos partes de base conjugada. ¿Cuál será el pH si se agrega 10ml de NaOH 0,1M; Ka=1,8x10 -5 Datos: Ka=1,8x10-5 →pKa=-log (1,8x10-5) 4,74 Operación: Para el ácido: Para la base: 0,35M → 1000ml x → 400ml
0,35M→1000ml y →200ml
x = 0,14molesYou're Reading a Preview y = 0,07 Se le agrega 0,01L de NaOH 0,1M: 0,1M → 1000ml Unlock full access with a free trial. x → 10ml
Download With Free Trial x = 1x10-3 El volumen total: 600ml+10ml=610ml + La reacción es la siguiente: CH3COOH ↔ H + CH3COO 0,14-0,001 0,14+0,001 pH =4.74+ log [
]
pH=4,74 + log(0,986)=4,734≈4,73 Respuesta: el pH será de 4,73
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