Química, 2º Bachillerato. Problemas resueltos

Reacciones de transferencia de protones (ácidos y bases).

Ácidos o bases débiles. Grado de disociación, pH, preparación

 

 

Problema 1.

Se desea preparar 500 mL de una disolución de ácido acético, CH3COOH, de pH = 2,72.

a) ¿Cuál es el grado de disociación del ácido acético en dicha disolución?

b) ¿Cuántos gramos de ácido acético se deben disolver en agua para preparar dicha disolución?

Datos: Ka = 1,8·10-5;   Masas atómicas: C = 12; O = 16; H = 1

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Solución.

 

Plantearemos primero la reacción de disolución-disociación del ácido acético en agua,

 

 

Si llamamos c a la concentración inicial de ácido acético y α al grado de disociación del mismo cuando se disuelve en agua, las concentraciones iniciales y una vez alcanzado el equilibrio de disociación serán,

 

 

 

Conocemos el pH de la disolución en equilibrio,

 

Por tanto,

 

Por otra parte, podemos plantear la expresión de la constante de acidez, conocida,

 

 

Como el valor de la constante de acidez es muy pequeño, el grado de disociación es muy pequeño en relación a la unidad. En este caso, para simplificar el cálculo, podemos aproximar el denominador de la expresión anterior a 1. Entonces,

 

 

Como el valor de lo conocemos,

 

De donde,

 

El grado de disociación es un tanto por uno. Por tanto, podemos decir que el ácido acético se encuentra disociado en esta disolución un 0,945%.

 

 

b) Para conocer la cantidad de ácido acético que inicialmente debemos tener para preparar esta disolución, debemos saber la concentración inicial del mismo, c,

 

 

 

De donde,

 

Siendo una concentración molar y siendo 0,5 L el volumen de la disolución a preparar, el número de moles de ácido acético necesarios son,

 

 

La masa molecular del ácido acético,

 

Por tanto, la masa de ácido acético necesaria es,

 

 

 

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