Ácido poliprótico Ejemplo Problema químico

Un ácido poliprótico es un ácido que puede donar más de un átomo de hidrógeno (protón) en una solución acuosa. Para encontrar el pH de este tipo de ácido, es necesario conocer las constantes de disociación para cada átomo de hidrógeno. Este es un ejemplo de cómo trabajar un problema de química de ácido poliprótico.

Problema de química de ácido poliprótico

Determine el pH de una solución de H 0.10 M₂ENTONCES_{4 4}.

Dado: K_a2 = 1.3 x 10^-2

Solución

H₂ENTONCES_{4 4} tiene dos H⁺ (protones), por lo que es un ácido diprótico que sufre dos ionizaciones secuenciales en agua:

Primera ionización: H₂ENTONCES_{4 4}(aq) → H⁺(aq) + HSO_{4 4}^-(aq)

Segunda ionización: HSO_{4 4}^-(aq) ⇔ H⁺(aq) + SO_{4 4}^2-(aq)

Tenga en cuenta que el ácido sulfúrico es un ácido fuerte, por lo que su primera disociación se aproxima al 100%. Es por eso que la reacción se escribe usando → en lugar de ⇔. El HSO_{4 4}^-(aq) en la segunda ionización es un ácido débil, entonces el H⁺ está en equilibrio con su base conjugada.

K_a2 = [H⁺][ENTONCES_{4 4}^2-] / [HSO_{4 4}^-]

K_a2 = 1.3 x 10^-2

K_a2 = (0.10 + x) (x) / (0.10 - x)

Desde K_a2 es relativamente grande, es necesario usar la fórmula cuadrática para resolver x:

X² + 0.11x - 0.0013 = 0

x = 1.1 x 10^-2 METRO

La suma de las primeras y segundas ionizaciones da el total [H⁺] en equilibrio.

0.10 + 0.011 = 0.11 M

pH = -log [H⁺] = 0.96

Aprende más

Introducción a los ácidos polipróticos

Fuerza de ácidos y bases

Concentración de especies químicas

Primera ionización	H₂ENTONCES_{4 4}(aq)	H⁺(aq)	HSO_{4 4}^-(aq)
Inicial	0,10 m	0.00 M	0.00 M
Cambio	-0,10 m	+0,10 m	+0,10 m
Final	0.00 M	0,10 m	0,10 m
Segunda ionización	HSO_{4 4}^2-(aq)	H⁺(aq)	ENTONCES_{4 4}^2-(aq)
Inicial	0,10 m	0,10 m	0.00 M
Cambio	-x M	+x M	+x M
En equilibrio	(0,10 - x) M	(0.10 + x) M	x M

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