Cálculo del ph de disoluciones de ácidos

Transcripción

1 álculo del ph de disolucioes de ácidos Si se disuelve e gu u ácido H, de cocetrció y costte : H H H O H OH Pr clculr ls cocetrcioes de ls especies e el equilibrio, pltemos:.m. [.. [ [OH L expresió de l costte serí: [ Del blce de crg: [ [OH Sustituyedo e el blce de ms: [OH [OH [ H [ [OH [OH * Ácido fuerte: se ecuetr totlmete desplzd hci l derech, por tto, será igul cero [OH 0 [OH Excepto e el cso de disolucioes extremdmete diluids ( H < 0 6 M), se puede desprecir el segudo sumdo E cso cotrrio w * Ácido de fuerz medi. >> [OH. Por tto, *Ácido débil. << [ H * Ácido muy débil [OH [OH w

2 álculo del ph de disolucioes de bses Todo lo dicho pr los ácidos es válido pr ls bses..m. [.. [OH H O H OH H O H OH [ H [ Del blce de crg: [OH Sustituyedo e el blce de ms: [ [OH [ [OH [ [ H [ H [ H * se fuerte. Ls cosidercioes teer e cuet será [OH >> [ [OH 0 [OH Se puede simplificr [OH siempre que > 0 6 M. E cso cotrrio [OH w [OH * se de fuerz medi. [OH >> * se débil. >> [OH * se muy débil [ H

3 Mezcls de ácidos Supogmos dos ácidos moopróticos H y H, H H [ H H [ H O H OH.. [ [ [OH [ [ b Sustituyedo e el blce de crgs W [OH, l trtrse de u mezcl de ácidos, e pricipio, será desprecible. Si llmmos y ls cocetrcioes iiciles de los ácidos, [ [ ( ) Sustituyedo ls expresioes de y e l de ( ) ( ) Est expresió geerl permite coocer l cocetrció de protoes de u mezcl de dos ácidos, coociedo sus costtes de disocició y su cocetrció iicil. Si embrgo, l desrrollr est expresió se obtiee u ecució cúbic difícil de resolver, por lo que es más frecuete utilizr ls simplificcioes pr los siguietes csos:

4 * Mezcl de ácidos fuertes >> ; >> Por tto * Mezcl de u ácido fuerte y otro débil. L primer proximció hech e el prtdo terior es válid Si embrgo, si H es débil, <<, y que está e preseci de u ácido fuerte De dode obteemos u ecució de segudo grdo que podemos resolver. * Mezcl de ácidos débiles. Hy que resolver l expresió geerl e l que obteímos u ecució de tercer grdo.

5 Mezcls de bses Supogmos dos bses OH y OH de cocetrció y, respectivmete OH OH OH OH [[OH [OH [ [OH [ OH Siguiedo el mismo rzomieto empledo pr ls mezcls de ácidos, hciedo blce de crgs [OH [ [ [OH [ OH W [OH [OH Desprecido el último térmio por trtrse de u mezcl de bses [OH [OH [OH [ OH [OH Hciedo hor blces de ms y sustituyedo [ [OH [OH [ OH [ [OH Expresió geerl que podemos simplificr pr: * Mezcl de bses fuertes. [OH [ [ * Mezcl de u bse débil y u fuerte. [OH [OH * Mezcl de bses débiles. Resolverímos l ecució geerl de tercer grdo o recurrirímos l método de proximcioes sucesivs.

6 H ph de u ácido diprótico (H ) H H H H [ [ Si hcemos u blce de mss: [ Hciedo tmbié u blce de crgs: [OH [ Si e l expresió terior desprecimos [OH, y poemos y [ e fució de, os qued e l expresió del blce de mss Si dividimos est últim expresió por l terior os qued Hciedo opercioes obteemos ( ) 0 Ecució de tercer grdo cuy resolució os drí el ph de l disolució. Si >> ; >>, y será desprecible 3 0 De ls tres solucioes de l ecució, scdo fctor comú, quedrí 0 que es l mism expresió que se obteí pr u ácido mooprótico de fuerz medi.

7 álculo del ph de u folito osideremos u folito de form geerl que se disoci NH N H como ácido H H como bse H H H H O H OH.M.: f [..: [N f [OH [ restdo el blce de mss del blce de crgs...m.: f f [OH [ ( [ ) [OH [ Por otr prte Si poemos todo e fució de (folito) f ( ) [ [ W [ f W W Si α, f ; pr que esto se cumpl << y >> ;: W (W f f ) W f f

8 Normlmete: f >> ; por tto f / f / demás f >> w Sustituyedo [ f H / f log / (log log ) ph / (p p )

9 álculo de l cocetrció de ls especies u ph ddo Ácido mooprótico [ H H Ls frccioes molres de ls especies que prticip e el equilibrio será [ y [ α [ α0 Sustituyedo el vlor de deducido de l costte de equilibrio qued α 0 y α α 0 [ α Digrm de distribució de especies,,0 α 0 α 0,8 0 0,6 p 0,4 0, 0,0 H Digrm de distribució pr el ácido cético ph

10 Ácido diprótico H [ Est expresió se puede poer e fució de α α [ Digrm de distribució de especies,,0 0,8 H H α 0 α α α 0,6 0,4 p p 0, 0, ph Digrm de distribució del ácido oxálico (H O 4 ), 5,6 0, 5,5 0 5

11 Ácido poliprótico, H E este cso, el deomidor es el poliomio co () térmios Ls frccioes α 0, α, α,..., α se obtiee tomdo sucesivmete como umerdor de l frcció cd uo de los térmios: α α α α