Sukalito escribió:Si los protones se unen al SO4 para formar el HSO4-, ¿ el pH de la disolución no se obtendría al restar los protones procedentes del clorhídrido de los protones que se unen para formar el HSO4- ?
Hola Sukalito, podemos imaginar una neutralización como:
HCl + Na2SO4 → NaHSO4 + NaCl
En efecto, si el ácido fuerte, HCl, está holgadamente en exceso con respecto a la base débil procedente de Na2SO4, sí podríamos aproximar y calcular el pH con los protones del ácido que quedaron sin neutralizarse, pero ten en cuenta los datos de este problema, tenemos 0,1 mol de ácido y 0,1 mol de base que se neutralizan exactamente y desaparecen para formar 0,1 mol de NaHSO4 por lo que el pH dependerá de la hidrólisis de la sal.
No nos proporcionan como dato la K1 porque al HSO4¯ no le mete un protón ni Chuck Norris, de manera que el equilibrio a considerar es:
HSO4¯ + H2O ↔ SO4²¯ + H3O+
Coincido con la resolución comentada por los compañeros líneas arriba y aportada en la FiQuiPedia:
https://sites.google.com/site/fiquipedi ... edirects=0Para sosegarme he comprobado con la conjetura de un tal sleepy (
viewtopic.php?f=57&t=7930#p31887);
viewtopic.php?f=92&t=4014:
download/file.php?id=741Claro que como en este caso mezclamos un ácido fuerte:
Ca = 0,1 M ; Va = 1 L
y una base débil:
Cb = 0,1 M ; Vb = 1 L
en la ecuación hemos de intercambiar [H3O+] por [OH¯], el subíndice “a” por el “b” (y el "b" por el "a") y la constante de acidez, K2 = 1,26•10¯², por la de alcalinidad, Kb:
SO4²¯ + H2O ↔ HSO4¯ + OH¯
Kb = [HSO4¯]•[OH¯] / [SO4²¯] = [OH¯]•[H3O+] / { [SO4²¯]•[H3O+] / [HSO4¯] } = Kw / K2
Kb = 10^-14 / 1,26•10¯²
Siendo el volumen reducido:
v = Va / Vb = 1 L / 1 L = 1 ⇒ 1+ v = 1 + 1 = 2
De esta forma, la ecuación, con n = 1 (considerando la primera constante de acidez infinita, es decir, la segunda constante de basicidad nula), queda cúbica:
[OH¯] + Ca•v/(1+v) = Cb/(1+v) • Kb / ( [OH¯] + Kb ) + Kw/[OH¯]
[OH¯] + 0,05 = 0,05 • (10^-14/1,26•10¯²) / { [OH¯] + (10^-14/1,26•10¯²) } + 10^-14/[OH]
Resolviendo con Wolfram:
https://www.wolframalpha.com/input/?i=x%2B.05%3D.05*1e-14%2F1.26e-2%2F(x%2B1e-14%2F1.26e-2)%2B1e-14%2Fx[OH¯] = 5,10768•10^-13 M
pOH = - log (5,10768•10^-13) = 12,29177632
pH = 14 – pOH = 14 - 12,29177632 = 1,708223681
c) pH = 1,7Igualmente he repasado los apartados a) y b) de este ejercicio y coincido completamente con FiQuiPedia en resultados, si bien, mirando a fondo cifras, personalmente daría los resultados en todos los apartados con dos significativas:
a) 70,009184 % NaCl ⇒
70 % NaClb) [H2SO4] = 0,089936102 M ⇒
[H2SO4] = 0,090 MSaludos.
