Ejercicio disolución reguladora, amortiguadora o tampón

Summary

En este ejercicio de química, se determina el pH de una disolución amortiguadora compuesta por ácido acético (0.4 M) y acetato de sodio (0.5 M). Se explica cómo estas dos disoluciones forman un sistema buffer que estabiliza el pH. Se utilizan dos métodos para calcular el pH: la ecuación de Henderson-Hasselbalch y el planteamiento de un equilibrio utilizando una tabla ICE. Ambos métodos conducen al mismo resultado de pH, aproximadamente 4.84, demostrando la efectividad de los buffers en la regulación del pH en soluciones acuosas.

Takeaways

• 😀 Se está resolviendo un ejercicio sobre disoluciones amortiguadoras.
• 🧪 Se determina el pH de una disolución acuosa de ácido acético y acetato de sodio.
• 🔍 Se reconoce que estas disoluciones forman un sistema amortiguador.
• ⚗️ El acetato de sodio se disocia completamente en iones acetato y sodio.
• 📊 La concentración inicial de acetato de sodio es 0.5 M y del ácido acético es 0.4 M.
• 🔗 Se utiliza la ecuación de Henderson-Hasselbalch para calcular el pH.
• 🧮 Se hace un análisis de equilibrio usando una tabla para calcular la concentración de iones H₃O⁺.
• 📈 La constante de acidez se da como 1.8 x 10⁻⁵.
• 🧫 Al despreciar la 'x' en las concentraciones, se simplifica el cálculo del pH.
• 💡 El pH calculado al final es 4.84, lo que se verifica mediante dos métodos distintos.

Q & A

¿Qué es una disolución amortiguadora?

Una disolución amortiguadora es una mezcla de un ácido débil y su base conjugada que resiste cambios en el pH al agregar pequeñas cantidades de ácido o base.

¿Cuáles son los componentes de la disolución amortiguadora en este ejercicio?

Los componentes son ácido acético (0.4 M) y acetato de sodio (0.5 M).

¿Qué ion no influye en el pH de la disolución y por qué?

El ion sodio (Na+) no influye en el pH porque no tiene propiedades ácidas ni básicas, es un catión espectador.

¿Cuál es el primer paso para calcular el pH de la disolución amortiguadora?

El primer paso es disociar la sal en sus iones, en este caso, el acetato de sodio se disocia en iones acetato y sodio.

¿Qué fórmula se utiliza para calcular el pH usando la ecuación de Henderson-Hasselbalch?

La fórmula es: pH = pK_a + log([A^-]/[HA]), donde [A^-] es la concentración de la base conjugada y [HA] es la concentración del ácido.

¿Qué valor se obtiene para el pH usando la ecuación de Henderson-Hasselbalch?

Se obtiene un pH de 4.84.

¿Cómo se establece la tabla de equilibrio en el cálculo del pH?

Se establece con las concentraciones iniciales, la cantidad que reacciona y las concentraciones en equilibrio, considerando los cambios denotados por 'x'.

¿Qué indica que el valor de 'x' es muy pequeño en este cálculo?

Indica que la cantidad de ácido o base que reacciona es despreciable, lo que permite simplificar los cálculos al ignorar 'x' en las concentraciones iniciales.

¿Cuál es el resultado final para la concentración de iones H3O+ en equilibrio?

La concentración de iones H3O+ en equilibrio es 1.44 x 10^-5 M.

¿Qué se hará en el siguiente video después de calcular el pH de la disolución amortiguadora?

En el siguiente video se calculará el pH de una base y su ácido conjugado.