Química, 2º Bachillerato. Problemas resueltos

Reacciones de transferencia de protones (ácidos y bases).

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

 

Problema 2.

La aspirina, ácido acetilsalicílico, es un ácido monoprótico débil de constante de acidez Ka = 2,64·10-5 mol/L. Calcula el pH que se obtiene al disolver 0,5 g de aspirina (una pastilla) en 100 mL de agua.

Datos: fórmula empírica del ácido acetilsalicílico, C9O4H8;  Masas atómicas: C = 12; O = 16; H = 1

______________________________________________________________

 

Solución.

 

Según la fórmula empírica de la aspirina, su masa molecular es,

 

 

Averiguamos ahora la concentración molar del ácido acetilsalicílico al disolver una pastilla en 100 mL de agua, será la concentración inicial del ácido,

 

 

 

Por interés, la fórmula desarrollada de la aspirina es

 

Es el hidrógeno del grupo carboxilo (R-COOH) el que presenta el carácter ácido que se menciona en el enunciado. Por simplicidad representaremos la molécula de ácido acetil salicílico en la forma HA, donde "H" es el hidrógeno del grupo carboxilo y "A" el resto de la molécula. Así, podemos representar el equilibrio ácido-base en agua de la siguiente manera:

 

 

 

También podemos expresar las concentraciones iniciales y en el equilibrio en función del grado de disociación del ácido, α,

 

 

 

Ya sea de una forma u otra, planteamos ahora la expresión de la constante de acidez y sustituimos (en este caso utilizaremos las expresiones en función del grado de disociación),

 

 

Como la concentración inicial de ácido es muy superior a la constante de acidez, podemos hacer una aproximación y así evitar tener que resolver una ecuación cuadrática. Así, el valor del grado de disociación es muy inferior a la unidad y el denominador de la expresión se puede aproximar a uno. Entonces,

 

 

Por tanto,

 

 

 

 

 

 

 

Química, 2º Bachillerato. Problemas resueltos