Foros Ciencias Galilei

Hola a todos.

Me han puesto un trabajo a la vuelta de las vacaciones y mis profesores de academia tienen fiesta..
Uno de los ejercicios no lo sé resolver, cada vez que lo intento me salen unos resultados que no me cuadran. Podríais ayudarme a solucionarlo, o a plantearlo? Gracias.

Queremos preparar una solución amortidora de pH 4,5, y se disuelven 990 mg de ácido carbónico (Ka₁ = 1,5·10^-4, Ka₂ = 4,7·10^-11) y 6,50 g de carbonato monosódico en 410 mL de agua.
1) ¿Cuál es el pH de la disolución obtenida y la concentración de la solución amortidora?
2) La variación de pH cuando añadimos a la dissolución anterior:
  2.1) 41 mL de H₂O?
  2.2) 41 mL HCl 0,1 M
  2.3) 41 mL NaOH 0,1 M
3) ¿Cómo se prepararían 500mL de solución amortidora del mismo pH y de igual concentración si tan sólo tuviéramos una disolución de ácido carbónico 0,4 M y de una de NaOH 0,8 M?
4) Cuál seria la cantidad de Na₂CO₃ sólido y el volumen de una disolución de HCl 0,8 M necesarios para preparar los 500 mL de la misma solución amortidora?

Gracias.

Hay cosas en el ejercicio que no me quedan claras como por ejemplo el hecho de calcular el pH cuando ya te lo dan, pero en fin,imagino que será comprobar si las cantidades echadas son las correctas o no. vamos allá.

Como estamos hablando de un nivel ya alto vamos a aplicar directamente la ecuación de Henderson-Hasselbalch, sin entrar a valorarla, a no ser que tengas dudas:



K_a=k₁, vamos a hacer esta primera aproximación ya que k₁ es muchísimo mayor que k₂ y por tanto este segundo equilibrio es mínimo respecto al primero y segundo si añadimos el ión bicarbonato que procede del carbonato monosódico
entonces el ácido carbónico aún se disociará menos. Sólo nos queda pasar a concentración (mol por cada litro) tanto el ácido carbónico como la sal (carbonato mosódico) si despejamosnos sale un p_H=4,495, practicamente 4,5, es decir vamos a obtener con mucha aproximación el p_H pedido con esa disolución.
Continuará....

No puede ser, no me sale de ninguna forma...

Para saber el pka:
pka=logka=logK1=log(1,5x10^-4) = -3,824

[ácido]= 0,994g / 0,4Litros = 2,485g/L
[Sal]= 6,75g / 0,4L = 16,875g/L

pH = pka+log [sal]/[ácido]  =  -3,824+log (16,875/2,485) = -2,99

No entiendo porqué está mal..

Y luego cómo calculo la concentración de la disolución? Esto es muy difícil..

¡Ya está!
El pka es en positivo! Ahora si! Me sale un pH de 4,655 :)

Aunque no sé cómo calcular lo otro, pero algo es algo!

A ver Rocky ya te lo explicaré pero me coges sin tiempo, decirte que la letra "p" significa -log. pKa=-logKa.

por otra parte pusiste la concentración en gramos por litro y ya te dije que es en mol por litro.

Vale vale lo siento

Bueno y ahora vamos a responder a las concentraciones de la disolución tampón:
[H₂CO₃]=0,04 M, es decir la cantidad que echamos al principio ya que se disocia poquísimo.
[HCO₃^-]=0.19M,es decir la que echamos de carbonato monosódico (bicarbonato sódico)
[H⁺]=3,16.10^-5M, se obtiene con la primera constante y los demas datos o directamente al saber el pH ([H⁺]=10^-pH).
[CO₃^2-]=2.83.10^-7M, se obtiene aplicando la Ka2 con los otros datos.

a mi me han puesto el mismo problema pero con los numeros un poco cambiados! i la verdad es que el apartado 3 i 4 nose ni como empezar :(!
podrias ayudarme un poquito con el procedimientoo que siguies para llegar a estas concentraciones de la disolución?? esq voy super perdida con esto!
graciass!