Question

Una sal desconocida puede ser NaF, NaCl o NaOCl. Al disolver
0.050 mol de la sal en agua para formar 0.500 L de
disolución, el pH de ésta es de 8.08. ¿De qué sal se trata? AYUDAAA!!

Answer 1

Las sales disueltas en agua pueden causar hidrólisis dando la formación de un ácido o una base respectivamente.

Nota 1: El catión proveniente de una base fuerte no reacciona con el agua para causar hidrólisis.

Nota 2: El anión proveniente de un ácido fuerte no reacciona con el agua para causar hidrólisis.

A) Análisis de la primer sal.

$NaF→Na^{+}+F^{-}$

$Na^{+}+H_{2}O→NaOH+H^{+}$

$F^{-}+H_{2}O→FH+OH^{-}$

Como podemos ver el sodio no causa hidrólisis por provenir de una base fuerte pero el fluoruro sí, y causa hidrólisis básico por lo cual éste es un candidato a ser la respuesta.

B) Análisis de la segunda sal.

$NaCl→Na^{+}+Cl^{-}$

$Na^{+}+H_{2}O→NaOH+H^{+}$

$Cl^{-}+H_{2}O→HCl+OH^{-}$

Cómo podemos ver tanto el anión cloruro como el catión sodio por provenir de ácidos o bases fuertes no causan hidrólisis por lo cual su pH en disolución es 7 está respuesta se descarta.

C) Análisis de la tercera sal.

$NaClO→Na^{+}+ClO^{-}$

$Na^{+}+H_{2}O→NaOH+H^{+}</strong></p><p><strong>[tex]Na^{+}+H_{2}O→NaOH+H^{+}$

$ClO^{-}+H_{2}O→HClO+OH^{-}$

Cómo podemos ver anión hipoclorito puede causar hidrólisis básica por lo cual puede ser candidato a ser la respuesta.

D) Vamos a calcular el pH de las dos disoluciones que causan hidrólisis básica.

Para hacer el cálculo necesitamos la contante de bacisidad de los iones que causan hidrólisis, los buscamos en tablas.

Y también necesitamos la concentración de las especies.

$[Sal]= co = \frac{0.050mol}{0.5L} = 0.1 \frac{mol}{L}$

$Kb(F^{-}/HF)=10^{-10.8}$

$Kb(ClO^{-}/HClO)=10^{-6.51}$

E) Hacemos uso de la ecuación de Charlot para el cálculo de la concentración de iones hidronio.

$[OH^{-}]^{2}+[OH^{-}]Kb-KbCo=0$

$pH=14+Log[OH^{-}]$

F) Cálculo del pH para el ion fluoruro.

Necesitamos resolver la ecuación cuadrática y siempre vamos a tomar la raíz positiva.

Nota: Yo resolveré las ecuaciones en una calculadora, tu resuelve por aparte la ecuación si así lo deseas.

$[OH^{-}]^{2}+ {10}^{ - 10.8} [OH^{-}]- {10}^{ - 10.8} (0.1)=0$

$[OH^{-1}]=1.2589x10^{-6}$

$pH=14+Log(1.2589x10^{-6})=8.099$

G) Cálculo del pH para el ion hipoclorito

$[OH^{-}]^{2}+ {10}^{ -6.51} [OH^{-}]- {10}^{ - 6.51} (0.1)=0$

$[OH^{-1}]=1.7563x10^{-4}$

$pH=14+Log(1.7563x10^{-4})=10.2445$

Por lo que podemos concluir que la sal que está disuelta es el NaF.

Espero haberte ayudado.