Problema nº 9 de ácidos y bases, pH de una solución - TP03
Enunciado del ejercicio nº 9
Suponiendo disociación total, ¿cuál es el pH de las siguientes soluciones?
a) 0,01 M de HCl
b) 0,01 M de H₂SO₄
c) 10⁻⁴ M de HCl
d) 2·10⁻² M de NaOH
Desarrollo
La concentración de iones [H⁺] o de iones [OH⁻] de un ácido o de una base totalmente disociados coincide con la normalidad de la solución.
Fórmulas:
pH = -log₁₀ [H⁺]
Solución
Las concentraciones están dadas en forma molar.
En el logaritmo en base 10 no hace falta escribir la base.
Para todos los casos log₁₀ 10 = 1.
a) 0,01 M de HCl
Aplicamos la fórmula de pH:
pH = -log [H⁺]
Reemplazamos por los datos y calculamos:
pH = -log 0,01
pH = -log 10⁻²
pH = -2·(-log 10)
pH = 2·log 10
pH = 2·1
pH = 2
Respuesta a): el pH de la solución 0,01 M de HCl ⇒ 2
b) 0,01 M de H₂SO₄
El H₂SO₄ desprende 2 iones hidrógeno (valencia = 2), por lo tanto, 0,01 M = 0,02 N.
Aplicamos la fórmula de pH:
pH = -log [H⁺]
[H⁺] = 2·0,01 M
Reemplazamos por los datos y calculamos:
pH = -log 2·0,01
pH = -(log 2 + log 0,01)
pH = -log 2 - log 10⁻²
pH = -log 2 - (-2)·log 10
pH = -log 2 + 2·log 10
pH = -log 2 + 2·1
pH = -log 2 + 2
pH = -0,301029996 + 2
pH = 1,698970004
Respuesta b): el pH de la solución 0,01 M de H₂SO₄ ⇒ 1,7
c) 10⁻⁴ M de HCl
El HCl desprende un ion hidrógeno (valencia = 1), por lo tanto, 10⁻⁴ M = 10⁻⁴ N.
Aplicamos la fórmula de pH:
pH = -log [H⁺]
Reemplazamos por los datos y calculamos:
pH = -log 10⁻⁴
pH = -(-4)·log 10
pH = 4·1
pH = 4
Respuesta c): el pH de la solución 10⁻⁴ M de HCl ⇒ 4
d) 2·10⁻² M de NaOH
En este caso se dá la [OH⁻]
El NaOH desprende un ion oxhidrilo o hidroxilo (valencia = 1), por lo tanto, 2·10⁻² M = 2·10⁻² N.
Aplicamos la fórmula de pOH:
pOH = -log [OH⁻]
Reemplazamos por los datos y calculamos:
pOH = -log 2·10⁻²
pOH = -(log 2 + log 10⁻²)
pOH = -(log 2 + (-2)·log 10)
pOH = -(log 2 - 2·1)
pOH = -log 2 + 2
pOH = -0,301029996 + 2
pOH = 1,698970004
Luego:
pH = 14 - pOH
pH = 14 - 1,698970004
pH = 12,30103
Respuesta d): el pH de la solución 2·10⁻² M de NaOH ⇒ 12,3
Resolvió: Ricardo Santiago Netto. Argentina
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Ejemplo, cómo calcular el pH de una solución