PPROBLEMA 2. - Calcula : a) El pH de l a disolución que resulta de mezclar 250 mL de HCl 0, 1 M con 150 mL de NaOH 0, 2 M. Se supone que los volúmenes son aditivos. B) La riqueza de un NaOH comercial, si 30 g necesitan 50 mL de H2SO4 3 M, para su neutralización. DATOS : Ar (Na) = 23 u ; Ar (H) = 1 u ; Ar (O) = 16 u. Prueba de Selectividad, Andalucia, Junio 2014, QUIMICA.
En resumen
Respuesta para el problema 2 de la prueba de Selectividad, Andalucia, Junio 2014, QUIMICA a)Los ácidos y las bases tienen un comportamiento dereacción en el quedan lugar a salessegún la reacción de neutralización : ácido + base → sal + H₂O.
Respuesta para el problema 2 de la prueba de Selectividad, Andalucia, Junio 2014, QUIMICA
a)Los ácidos y las bases tienen un comportamiento dereacción en el quedan lugar a salessegún la reacción de neutralización : ácido + base → sal + H₂O.
De la resolución resultante elpH va adepender de las cantidades relativasdel ácido y la base, y de su naturaleza.
En eleste que nos indican en el problematanto el ácido como la base son fuertes por lo tantola sal que se forma (NaCl) no se hidroliza ni forma disoluciones amortiguadoras del pH : HCl + NaOH → NaCl + H₂O
y el pH final está determinadopor el reactivo que esté enexceso.
Conociendo esto calculamos cuales son los moles de ácido y de base iniciales :
n(HCl) = M.
V = 0, 1.
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20%5Cfrac%7Bmol%7D%7BL%7D.0%2C250L%20%3D%20" /> 0, 025 mol
n(NaOH) = M.
V = 0, 2.
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20%5Cfrac%7Bmol%7D%7BL%7D.0%2C150L%20%3D%20" /> 0, 030 mol
De acá notamos que el reactivo limitante es el HCl : HCl + NaOH → NaCl + H₂O
Condiciones iniciales 0, 025 0, 030 - exceso
Condiciones finales 0 0, 005 0, 025 exceso
El hidróxido que no se logra neutralizar pasa a descomponerse creando una disolución básica : NaOH → Na⁺ + OH⁻
Condiciones iniciales 0, 005 - -
Condiciones finales 0 0, 005 0, 005
[OH⁻] = <img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20%5Cfrac%7Bn%28OH%5E%7B-%7D%20%29%7D%7BV%28L%29%7D%20" /> = <img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20%5Cfrac%7B0%2C005%7D%7B0%2C400%7D%20%3D%20" /> 0, 0125 mol / L
pOH⁻ = - log[OH⁻] = - log (0, 0125) = 1, 9
pH = 14 - pOH = 14 - 1, 9 = 12, 1
b)Si queremos conocer cual esla pureza del reactivo comercial se debecalcular los moles reales de NaOH que reaccionan con la cantidad que nos dan delácido, comenzando desde la reacción : H₂SO₄ + 2 NaOH→ Na₂SO₄ + 2 H₂O
De allí determinamos cuales sonlos moles de ácido que consumen 30g de reactivo comercial :
0, 05L.
3M = 0, 15 moles H₂SO₄
y aplicando estequiometria :
0, 15 molesH₂SO₄.
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20%5Cfrac%7B2%20mol%7D%7B1%20mol%7D%20%5Cfrac%7BNaOH%20%7D%7B%20H_%7B2%7D%20SO_%7B4%7D%7D%20%3D%20" /> 0, 30 mol NaOH.
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20%5Cfrac%7B40g%7D%7B1mol%7D%20%3D%20" /> 12 g NaOH
Para conocer cual es la riqueza del reactivo :
R(%) = <img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20%5Cfrac%7Bm%28NaOH%29%7D%7Bm%28reactivo%29%7D%20x100" />% = <img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20%5Cfrac%7B12g%7D%7B30g%7Dx100" />% = 40%
∴ La riqueza es de 40%.