Page 713 - Quimica - Undécima Edición

15.5 Ácidos débiles y la constante de ionización de un ácido 683

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La segunda solución (x 5 26.4 3 10 M) es físicamente imposible puesto que la con-
centración de los iones producidos como resultado de la ionización no puede ser negativa.
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2
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Al seleccionar x 5 5.6 3 10 M, podemos obtener [HF], [H ] y [F ] como sigue:
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[ H ] F 5 (0.050 2 5.6 3 10 ) M 5 0.044 M
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[H ] 5 5.6 3 10 M
2 23
[F ] 5 5.6 3 10 M
Entonces, el pH de la disolución es
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pH 5 2log (5.6 3 10 ) 5 2.25
En resumen, los pasos principales para resolver problemas de ionización de ácidos
débiles son:
1. Identifi car las especies principales que pueden afectar el pH de la disolución. En la
mayoría de los casos podemos ignorar la ionización del agua. Omitimos el ion hidróxi-
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do porque su concentración se determina mediante la del ion H .
2. Expresar las concentraciones de equilibrio de dichas especies en función de la con-
centración inicial del ácido y una sola incógnita, x, que representa el cambio en la
concentración.
3. Escribir la ionización del ácido débil y expresar la constante de ionización K a en
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función de las concentraciones de equilibrio de H , la base conjugada y el ácido sin
ionizar. Primero obtenemos el valor de x por el método de aproximación. Si el méto-
do de aproximación no es válido, utilizamos la ecuación cuadrática para obtener x.
4. Después de obtener el valor de x, calculamos las concentraciones de equilibrio de
todas las especies y el pH de la disolución.

En el ejemplo 15.8 proporcionamos otra muestra de este procedimiento.

Ejemplo 15.8

Calcule el pH de una disolución de ácido nitroso (HNO 2 ) 0.036 M:
1
2
HNO 2 (ac) Δ H (ac) 1 NO 2 (ac)
HNO 2
Estrategia Recuerde que un ácido débil sólo se ioniza parcialmente en el agua. Se nos
proporciona la concentración inicial de un ácido débil y se nos pide calcular el pH de la
disolución en el equilibrio. Es útil realizar un diagrama para llevar el conteo de las especies
pertinentes.
Principales especies al
equilibrio

Desprecie

Como en el ejemplo 15.6, despreciamos la ionización del agua, de manera que la fuente
1
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principal de iones H es el ácido. La concentración de iones OH es muy pequeña, como se
esperaría de una disolución ácida, así que está presente como una especie menor.
(continúa)