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TGL03_Problemas pags 81 a 83 - Contenido educativo

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Subido el 26 de enero de 2023 por Marta S.

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Hola chicos, me habéis pedido también que resuelva unos ejercicios que vienen en vuestros apuntes 00:00:11
concretamente la página 80, bueno 81 hasta la 84 00:00:20
esto es de disoluciones tampón o amortiguador 00:00:28
Una disolución tampón es a la que si añadimos ácido o base, el pH varía muy poco, se mantiene. 00:00:33
En cambio, si se lo añadimos directamente al agua, pues el pH varía bastante. 00:00:55
Bueno, se trata del ejercicio de la página 81. 00:01:00
entonces lo que nos dicen es que el pH del agua es 7 00:01:08
que vamos a añadir un poco de clorhídrico 00:01:15
vamos a añadir una disolución 00:01:21
lo pongo así, disolución 00:01:25
de agua con clorhídrico 00:01:29
con un mililitro de clorhídrico comercial 00:01:32
de 12 molar 00:01:38
Añadimos 99 mililitros de agua y un mililitro de clorhídrico 00:01:41
Esto sería un volumen al final 00:01:48
Volumen es igual a 100 mililitros 00:01:52
Lo cual es 0,1 litro 00:01:58
Vale, pues yo tengo esa disolución de agua con clorhídrico 00:02:03
Y lo que me preguntan es el pH de la disolución 00:02:06
Vale, estos serían los datos y lo que tenemos, lo que sabemos son unas fórmulas que son la molaridad, etc. 00:02:12
Y la del pH. La del pH, fórmula del pH, que el pH es menos el logaritmo de la concentración de protones. 00:02:27
Protones lo puedo poner como un H más 00:02:42
O en este caso lo voy a poner así 00:02:45
Como hidrogeniones 00:02:47
Entonces me dice la reacción 00:02:49
Sería 00:02:52
Añado el clorhídrico 00:02:55
Al agua 00:02:57
Ojo, pongo aquí una flecha 00:02:59
Yo ahora os explico por qué 00:03:04
Entonces el hidrógeno cede al agua su protón 00:03:06
Y se quedaría el anión clorhídrico aquí 00:03:09
Pongo una flecha porque la 00:03:15
Va en una sola dirección la reacción, porque el clorhídrico es un ácido fuerte, entonces se disocia totalmente. 00:03:17
Si os dieran un dato de la constante de acidez, entonces ya no iría una flecha, iría una para acá y otra al sentido contrario, porque se trata de un ácido débil. 00:03:25
Pero en este caso es un ácido fuerte y pongo toda la flecha, solo pongo una flecha, hacia la derecha. 00:03:37
Entonces, ¿qué tengo que saber para hallar el pH? 00:03:43
Necesito esto, porque nuestra fórmula es esta 00:03:49
Necesitaré la concentración de protones 00:03:54
Primero, necesito saber cuántos moles de clorhídrico estoy añadiendo 00:03:57
Entonces los moles de hidrógeno que añado serán teniendo un mililitro en 12 mililitros, en 12 molar, sorry, tengo un mililitro de HCl 12 molar, con lo cual los moles que añado serían molaridad, es igual a mole partido del volumen de litros. 00:04:06
de clorhídrico que estoy añadiendo. Os voy a poner una chuleta y es que un mililitro 00:04:39
es igual a 0,001 litro. Entonces la molaridad, bueno, lo voy a poner ya así. Entonces tengo 00:04:50
12 molar, de aquí de esta fórmula 00:05:11
tengo que 12 molar 00:05:14
que es, bueno, molar me refiero 00:05:15
a moles litro 00:05:17
es igual a el número 00:05:19
de moles, que es lo que tengo que hallar 00:05:24
moles partido de 00:05:26
0,01 litro 00:05:30
y de aquí me sale 00:05:32
que los moles 00:05:34
de clorhídrico 00:05:35
que estoy añadiendo 00:05:39
son 12 00:05:41
moles litro 00:05:43
por 0,001 litro 00:05:45
me salen 00:05:51
0,012 moles 00:05:54
y ahora lo que tengo que hallar 00:05:58
tengo los moles de HCl 00:06:04
pero tengo que hallar cuántos 00:06:08
protones hay en esta disolución de aquí 00:06:12
entonces hallo la concentración 00:06:14
que va a ser en molar 00:06:19
concentración en molar 00:06:21
esto es una M 00:06:25
de protones 00:06:28
en la disolución 00:06:32
para ello tengo la fórmula de la molaridad 00:06:37
otra vez 00:06:46
que son los moles partido del volumen 00:06:47
en litros de la disolución 00:06:51
y me saldrían 0,012 moles 00:06:54
partido de 0,1 litro 00:07:05
¿vale? 00:07:09
esto lo saco de aquí 00:07:10
que ya lo he pasado los 10 mililitros 00:07:11
a 0,1 litro 00:07:13
entonces me salen 00:07:15
que tengo 0,12 molar 00:07:18
de protones 00:07:21
en la disolución 00:07:23
Vale, la idea era saber qué concentración de protones teníamos cuando añadíamos a esa disolución HCl 00:07:27
Vale, pues ya tengo de esta ecuación, ya tengo la concentración de protones 00:07:39
Con lo cual, ¿cuál es el pH de la disolución? 00:07:45
El pH de la disolución es pH menos el logaritmo de la concentración, 0,12, y esto sale pH igual a 0,92. 00:07:48
¿Por qué digo esto? Esta reacción tiene una estereometría, es decir, un mol de HCl reacciona con un mol de agua para dar un mol de protones, un mol de cloro, de anión cloro. 00:08:15
Entonces, ¿cómo puedo añadir, hallar los moles de HCl? 00:08:35
Si un mol de clorhídrico me da un mol de protones, 0,012 moles de clorhídrico me darán 0,012 moles de protones. 00:08:41
De ahí que al calcular los moles de HCl sé cuántos moles tengo de protones y una vez que sé estos moles, pues ya solo me queda hallar la molaridad dividiéndolo entre 0,1 que es el volumen de la disolución. 00:09:00
solución. Bueno, espero, si tenéis algún problema, lo vemos, me lo preguntáis, por 00:09:21
lo que queráis, ¿vale? Ya lo solucionaremos de alguna manera. Ahora voy a hacer la segunda 00:09:31
parte, que sería la página, el ejercicio de la página. Ahora, en lugar de añadir 00:09:38
del ácido directamente al agua, lo vamos a añadir a una solución reguladora. 00:09:53
Entonces, añadimos al agua solución reguladora. 00:10:02
Tenemos una solución tampón o amortiguadora que está compuesta por acetato, 00:10:07
que lo voy a poner así, y acetato de sodio. 00:10:19
Voy a coger y voy a coger solo el anión acetato. 00:10:23
Entonces este es un ácido débil y el hidrato de sodio sería la sal de ese ácido débil. 00:10:26
Y claro, como es un ácido débil me van a dar una constante de acidez. 00:10:39
Añado lo mismo que antes, añado un mililitro de HCl, 12 molar. 00:10:44
Esto habíamos quedado que tenía una concentración 00:10:54
Habíamos calculado los moles de HCl del ejercicio anterior 00:11:01
Y nos salía 0,012 moles 00:11:13
Esto de añadir un mililitro corresponde a añadir 0,012 moles de clorhídrico 00:11:17
y habíamos también calculado que esto correspondía a una concentración de 0,12. 00:11:23
O sea, la concentración de protones era 0,12. 00:11:36
Entonces, ¿qué más? ¿Con qué fórmulas cuento? 00:11:47
Me falta otro dato que es la constante de acidez del clorhídrico, del ácido débil, evidentemente, del acético. 00:12:04
La constante de acidez es 1,8 por 10 a la menos 5 00:12:17
¿Qué fórmulas conozco? 00:12:27
Las fórmulas que conozco son 00:12:32
Me están dando una constante de acidez 00:12:36
Yo me sé que la fórmula del pK es igual a menos el logaritmo de la constante de acidez 00:12:38
y esta es nueva, la ecuación de Henderson-Hasselbalch, 00:12:48
que si me dan un problema de soluciones amortiguadoras, 00:12:55
pues sabéis que cuento con esta fórmula. 00:13:00
Entonces me la voy a apuntar para disoluciones amortiguadoras. 00:13:05
Aquí sería la sal del ácido débil y aquí sería el ácido débil. 00:13:11
acordaros, para saberos esta ecuación 00:13:24
de que abajo siempre va la base o el ácido débil 00:13:28
siempre va en el denominador 00:13:32
entonces, ¿cómo lo resuelvo? 00:13:34
lo resuelvo de la siguiente manera 00:13:39
voy a hallar este pH 00:13:41
de la disolución tampón 00:13:44
tengo que 00:13:47
para hallar este pH 00:13:51
tendré que saber la pKa primero 00:13:54
entonces 00:13:56
hallar el pH 00:13:57
de la disolución 00:14:03
pKa es igual 00:14:05
pKa es menos el logaritmo 00:14:18
de la concentración 00:14:22
de la constante de acidez 00:14:23
que son 1,8 00:14:25
vale, esto me sale 00:14:27
4,75 00:14:31
entonces ya puedo aplicar 00:14:32
la otra fórmula 00:14:34
que es pH 00:14:35
que es igual a 00:14:38
4,75 00:14:41
más 00:14:42
el logaritmo 00:14:44
del acetato de sodio 00:14:46
voy a poner así 00:14:49
partido 00:14:51
del ácido acético 00:14:52
Entonces, el pH sería 4,75 más el logaritmo de la concentración del acético y del acetato. 00:14:55
Entonces, este dato se me habría olvidado ponerlo. 00:15:14
La concentración que me da es 0,5 molar. 00:15:18
Voy a poner 0,5 molar y 0,5 molar. 00:15:20
No tengo otro dato. 00:15:32
Entonces esto va a ser 1, el logaritmo de 1 es igual a 0 00:15:34
y tengo que el pH de esa disolución es 4,75. 00:15:39
Entonces mi disolución de acetato y acético tiene un pH de 4,75. 00:15:44
Entonces, del mismo modo, reaccionan el acético y el acetato, reaccionan este ácido débil y ese anión, esa base, reacciona un mol de acético, reacciona con un mol. 00:15:51
Entonces, si añado, ¿qué pasa? Si añado un mililitro de clorhídrico, pues que este que es ácido, al añadir más protones va a aumentar su concentración y la base al añadir protones va a bajar. 00:16:16
Si sube el ácido, baja la base. 00:16:47
Entonces, ¿cuál es el nuevo pH? 00:16:54
Al añadir un mililitro de clorhídrico, el nuevo pH, vuelvo a usar la ecuación de Hermes-Hasselbalch, 00:16:56
que es pKa más el logaritmo, siempre el ácido arriba o abajo, 00:17:08
Y esto me sale, todavía no sé, al añadir el mililitro no sé cuánto ha cambiado, con lo cual voy a ver cuánto ha cambiado la concentración. 00:17:15
tendremos que 00:17:31
de ácido acético 00:17:35
hemos dicho que subía 00:17:37
si teníamos una concentración 00:17:39
de 0,12 00:17:41
esto me da igual 00:17:44
como esto reace 00:17:46
también una concentración 00:17:48
una concentración 00:17:50
con una estequiometría 1,1 00:17:54
esto habíamos quedado que era así 00:17:55
que nos da protones 00:17:57
que nos da 00:18:01
anión cloro 00:18:03
entonces si tengo 00:18:05
0,2 00:18:08
de concentración 00:18:10
de cloro hídrico 00:18:11
tengo 0,2 de concentración 00:18:14
de protones 00:18:16
con lo cual 00:18:17
mi concentración del ejercicio anterior 00:18:18
es 0,12 00:18:22
0,12 molar 00:18:23
pero 00:18:27
ojito porque 00:18:29
teníamos en un principio 00:18:31
0,5 molar de acético 00:18:36
contábamos con una concentración de acético de 0,5 molar 00:18:40
y le hemos añadido al añadir un mililitro de clorhídrico 00:18:45
0,12 de clorhídrico 00:18:48
esto me da como resultado 00:18:52
0,62 molar 00:18:57
¿Cuál es la concentración de acético? 00:18:59
La concentración de la base acetato es igual a lo que teníamos antes, 0,12 menos 0,5. 00:19:03
Porque como veis, cuando añado ácido sube el acetato, el acético, y baja la base que es el acetato. 00:19:19
Por eso lo resto. 00:19:28
y esto es 0,38 00:19:29
bueno, pues ya en mi ecuación 00:19:34
puedo poner que el pH es 4,75 00:19:37
más el logaritmo de 0,38 00:19:44
partido de 0,62 00:19:49
y esto me sale 4,54 00:19:54
Entonces vemos que de 4,75 que teníamos en un principio, aquí, hemos pasado a 4,54. 00:19:59
Ha disminuido de 4,75 a 4,54 solo. 00:20:17
Ha disminuido 0,21. 00:20:26
En cambio, en el ejercicio anterior había disminuido 6 unidades. 00:20:27
Esto es un poco complicado, no van a caer ejercicios tan complejos en el examen, además necesitaríamos mucho tiempo, pero es para que entendáis un poco lo que os cuentan en vuestros apuntes. 00:20:32
No os agobiéis porque es un poco extra. Y nada, si tenéis problemas estoy a vuestra disposición. Adiós. 00:20:47
Autor/es:
Marta S.
Subido por:
Marta S.
Licencia:
Dominio público
Visualizaciones:
34
Fecha:
26 de enero de 2023 - 12:15
Visibilidad:
Público
Centro:
IES BENJAMIN RUA
Duración:
21′ 26″
Relación de aspecto:
1.78:1
Resolución:
1536x864 píxeles
Tamaño:
35.94 MBytes

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