Equilibr_en_solucion_acuosa

Sumando las ecuaciones 1 y 2 y sabiendo que na 010

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Sumando las ecuaciones (1) y (2) y sabiendo que [ Na + ] = 0,10, resulta: [ H 2 B ] + [ H + ] = [ OH - ] + [ B 2- ] (4) Si los valores de [ H 2 B ] , [ B 2- ] y [ OH - ] se obtienen de K a1 , K a2 y se sustituyen en la ecuación (4), obtenemos: [ H + ] [ HB - ] [ HB - ] K a2 K w -------------- + [ H + ] = -------------- + ------ (5) K a1 [ H + ] [ H + ] Multiplicando la ecuación (5) por [ H + ] nos da: [ H + ] 2 [ HB - ] -------------- + [ H + ] 2 = [ HB - ] K a2 + K w (6) K a1 Sacando como factor común [ H + ] 2 obtenemos: [ HB - ] [ H + ] 2 { ------ + 1 } = [ HB - ] K a2 + K w (7) K a1 o bien: [ HB - ] + K a1 [ H + ] 2 { ------------- } = [ HB - ] K a2 + K w (8) K a1 Entonces: [ HB - ] K a2 + K w [ H + ] 2 = ------------------ (9) [ HB - ] + K a1 ------------- K a1 o bien [ HB - ] K a2 K a1 + K w K a1 [ H + ] 2 = -------------------------- (10) [ HB - ] + K a1 Sacando raíz cuadrada, ___________________ [ HB - ] K a2 K a1 + K w K a1 [ H + ] = ----------------------------- (11) [ HB - ] + K a1 Puesto que HB - es la especie principal en la solución, podemos suponer de una manera razonable que en la ecuación (2) [ H 2 B ] y [ B 2- ] se pueden despreciar, esto nos da [ HB - ] 2245 0,10 Sustituyendo este valor y los valores de las constantes de equilibrio en la ecuación (11) (supongamos que los valores de K a1 y K a2 son 1,0.10 -3 y 1,0.10 -7 , respectivamente) obtenemos [ H + ] = 9,95.10 -6 2
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En función de las cifras significativas esto se debe redondear a 1,0.10 -5 . Por lo tanto obtenemos que el pH de la solución es 5,00. La aproximación anterior de que la concentración de la especie HB - es igual a la concentración molar de la sal, es buena siempre y cuando K a1 y K a2 sean pequeñas y la concentración de la sal no sea demasiado baja. También debe notarse que en condiciones donde [ HB - ] >> K a1 y K a1. K a2 [ HB - ] >> K a1 .K w , la ecuación (11) se reduce a: __________ [ H + ] = K a2 K a1 y pH = ½ (p K a2 + pK a1 ) NOTA: Esta última ecuación es la que se puede utilizar para calcular el pH de una sal tipo MBH, siempre y cuando se puedan realizar las aproximaciones indicadas en el párrafo anterior. Propiedades ácido-base de las sales Las soluciones acuosas de sustancias como las sales, nos enfrentan a una situación distinta a la estudiada con las soluciones de ácidos y bases. Dado que las sales al disociarse no generan protones ni oxhidrilos, exceptuando por ahora a las sales hidrogenadas y a las sales básicas, podría esperarse que las soluciones acuosas de las mismas fueran neutras. Sin embargo, las soluciones de cianuro son básicas, mientras que las sales férricas son ácidas Esto implica que existe algún proceso que tiene lugar en soluciones acuosas, que es responsable del carácter final del sistema. Hidrólisis El término hidrólisis se utiliza para describir el fenómeno en el que una sustancia reacciona con el agua provocando la escisión de ésta en protones y oxhidrilos, e incorporando uno de estos iones a la especie que provoca la hidrólisis, permaneciendo el otro ion libre, con lo cual el medio originalmente neutro se modifica pasando a ser ácido, si quedan protones libres, o alcalino, si quedan oxhidrilos libres.
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