Para el análisis de un alimento se prepara una solución 0.5 M de
carbonato de sodio, cuál es el pH y el porcentaje de hidrólisis de
esta sal si la constante de ionización del HCO3- es de 5.6x10-11?
Respuestas
Dada una solución de carbonato de sodio de concentración conocida, se pide calcular el pH y el porcentaje de hidrólisis. Los resultados obtenidos son:
pH = 11,98
% hidrólisis = 1,88
Solución 0,5 M Na₂CO₃
Ka HCO₃⁻ = 5,6 × 10⁻¹¹
Na₂CO₃ → 2 Na⁺ + CO₃⁻²
CO₃⁻² + H₂O ⇔ HCO₃⁻ + OH⁻ (hidrólisis)
CO₃⁻² + H₂O ⇔ HCO₃⁻ + OH⁻
Inicial 0,5 0 0
Equilibrio (0,5 - X) X X
Kb = [ HCO₃⁻ ] [ OH⁻ ] / [ CO₃⁻²] (1)
Kb = X . X / (0,5 - X)
Kb = X² / (0,5 - X)
Ya que el valor de X es muy pequeño, (0,5 - X) ≈ 0,5
Kb = X² / 0,5 (1)
Conocemos el valor de Ka y sabemos que: Ka . Kb = 1 × 10⁻¹⁴, entonces:
Kb = 1 × 10⁻¹⁴ / Ka
Kb = 1 × 10⁻¹⁴ / 5,6 × 10⁻¹¹
Kb = 0,18 × 10⁻³
Sustituyendo en la ecuación (1):
0,18 × 10⁻³ = X² / 0,5
X² = 0,09 × 10⁻³
X = √0,09 × 10⁻³
X = 0,0094
pOH = - log [ OH⁻ ]
pOH = - log [ X ] = - log 0,0094
pOH = 2,02
pOH + pH = 14
pH = 14 - pOH
pH = 14 - 2,02 = 11,98
% hidrólisis = (Concentración hidrolizada / Concentración inicial ) × 100
% hidrólisis = (0,0094 / 0,5) × 100
% hidrólisis = 1,88 %