Disponemos de un vaso que contiene 100 mL de

COMUNIDAD VALENCIANA / SEPTIEMBRE 00. LOGSE / QUIMICA / CINETICA Y
EQUILIBRIO /OPCION A / PROBLEMA 2
2.- Disponemos de un vaso que contiene 100 mL de disolución 0,15 M de KOH (base
fuerte) y otro vaso que contiene 100 mL de disolución 0,15 M de NH3 (Kb = 1,8·10-5)
a) Calcule el pH y la concentración de todas las especies presentes en el equilibrio en
ambas disoluciones.
b) Escriba las reacciones de neutralización de ambas bases con ácido clorhídrico
(HCl).Calcule el volumen de disolución 0,45 M de HCl necesario para neutralizar
cada una de las disoluciones KOH y NH3 .
Solución:
a) Disolución de KOH 0,15 M
V = 100 mL
El hidróxido potásico es una base fuerte que en disolución acuosa se disocia completamente:
KOH → K+ + OHEn la disolución aumenta la concentración de iones hidroxilo, este aumento de concentración
influirá en el valor de pH.
[OH-] = 0,15 M
pOH = - log [OH-] = - log (0,15) = 0,83
A partir del producto de ionización del agua sabemos que:
pH + pOH = 14
pH = 14 – pOH = 14 – 0,82 = 13,17 (muy básico)
Disolución de NH3 0,15M
V = 100 mL
Kb = 1,8·10-5
El amoniaco es una base débil, lo comprobamos con el valor de la constante de basicidad, el
equilibrio de hidrólisis es:
NH3 + H2 O • NH4 + + OHInicialmente
Reacciona
Equilibrio
0,15
---
---
x
---
---
x
x
0,15 – x
Aplicando la ley del equilibrio se tiene:
[NH ][OH ]
=
+
Kb
−
4
[NH 3 ]
1,8·10-5 = x2 / (0,15 – x)
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Se obtienen dos valores de x, uno negativo que no tiene sentido químico, y el otro valor
positivo:
x = 1,63·10-3
[OH-] = 1,63·10-3 mol/L
pOH = -log [OH-] = -log (1,63·10-3) = 2,78
Como en el caso anterior a partir del producto iónico del agua se obtiene
pH = 14 – 2,78 = 11,22 (básico)
b) En una reacción de neutralización el número de equivalentes de ácido es igual al número de
equivalentes de base.
La neutralización se representa así: H3 O+ + OH- • 2 H2 O
Cada mol de iones hidronio se neutraliza con un mol de iones hidroxilo.
En el caso de la base fuerte KOH (valencia = 1):
N · V = N’ · V’
0,15 · 0,1 = 0,45 · V’
V’ (HCl) = 3,3·10-4 L = 0,33 mL
En el caso de la base débil NH3 , el resultado será:
[OH-] = 1,63·10-3 mol/L
n OH- = M · V= 1,63·10-3 · 0,1 = 1,63·10-4 moles
Se necesitan, por tanto:
n H3 O+ = 1,63·10-4 moles
Lo cual supone una cantidad de moles igual del ácido fuerte:
[HCl] = 1,63·10-4 moles
Como tenemos un ácido HCl que es 0,45 M:
n=V·M
1,63·10-4 = V · 0,45
V = 3,62 · 10-4 L = 0,362 mL HCl
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