Cálculo del pH de una disolución reguladora y su preparación
a.) ¿Cuál es el pH de una disolución reguladora que se prepara disolviendo 25,5 g de NaC2H3O2 en un volumen suficiente de HC2H3O2 0,550M para obtener 500,0 mL de la disolución?.
b.) Demuestre que una disolución de NH3/NH4Cl es una disolución reguladora. ¿En qué intervalo de pH espera que sea eficaz?
1 respuesta
a)
Llamaré Ac- al ion acetato y HAc al ácido acético.
La constante de acidez del HAc y su pKa valen
Ka = 1,75 · 10^(-5) ---> pKa = 4,76
Número de moles de NaAc = 25,5 g / 82 g/mol = 0,31 mol
[Ac-] = 0,31 mol / 0,500 L = 0,62 M
[HAc] = 0,550 M
El pH se calcula mediante la ecuación de Henderson-Hasselbalch
pH = pKa + log {[Ac-] / [HAc]} = 4,76 + log (0,62 / 0,550) = 4,81
b)
Una disolución reguladora es una disolución de un ácido débil y su base conjugada, o de una base débil y su ácido conjugado. En este caso tenemos el amoniaco NH3 (base débil) y el ion amonio NH4+, que es su ácido conjugado. Se trata, pues, de una disolución reguladora.
Se puede admitir que la eficacia de una disolución reguladora es suficientemente buena para valores del pH comprendidos entre (pKa-1/2) y (pKa+1/2). Ya que el pKa del ion NH4+ es 9,25, el intervalo de pH para que la disolución reguladora sea eficaz sería entre 8,75 y 9,75.
