PROBLEMA 5.- La anilina, C6H5NH2, se disocia según el equilibrio: C6H5NH2 + H2O ⇆ C6H5NH3 + + OH– con un valor de Kb = 4,3 · 10–10. Calcula: a) El grado de disociación y el valor de pH, para una disolución acuosa 5 M de anilina. b) Si 2 mL de esta disolución se diluye con agua hasta 1 L, calcula para la nueva disolución la concentración molar de anilina, su grado de disociación y el valor del pH. Prueba de Selectividad para la Comunidad de Madrid, Convocatoria Junio 2012 QUIMICA
Respuestas
a) Para una solución 5M de anilina, el grado de disociación es 9.26*10⁻⁶ y el valor de pH es 9.67
Ecuación de disociación de la anilina en el equilibrio
C₆H₅NH₂ + H₂O ⇔ C₆H₅NH₃⁺ + OH⁻
Inicio 5M 0 0
Reacción -x +x +x
Equilibrio 5M - x x x
Se desprecia el valor de x en el denominador por ser un número muy pequeño
Kb = x²/5
x² = 5 Kb
x = √(5Kb)
x = √(5*4.3x10⁻¹⁰)
x = 4.63*10⁻⁵
Grado de disociación
α= moles ionizados / moles inicial
α = 4.63*10⁻⁵ / 5
α = 9.26*10⁻⁶
pOH = -log [OH]
pOH = -log(4.63*10⁻⁵)
pOH = 4.33
pH + pOH= 14
pH = 14 - pOH
pH = 14-4.33
pH=9.67
b) La nueva concentración molar es 0.1M, su grado de disociación 2.07*10⁻⁴ y el pH 8.32
Calculamos la concentración de la anilina
C₁V₁ = C₂V₂
C₂= C₁V₁ / V₂
C₂ = 5M * 0.002L / 1L
C₂ = 0.01 M*L / 1L
C₂ = 0.01M
Realizamos los mismos cálculos pero ahora con la nueva concentración
Ecuación de disociación de la anilina en el equilibrio
C₆H₅NH₂ + H₂O ⇔ C₆H₅NH₃⁺ + OH⁻
Inicio 0.01M 0 0
Reacción -x +x +x
Equilibrio 0.01 - x x x
Se desprecia el valor de x en el denominador por ser un número muy pequeño
Kb = x²/0.01
x² = 0.01 Kb
x = √(0.01Kb)
x = √(0.01*4.3x10⁻¹⁰)
x = 2.07*10⁻⁶
Grado de disociación
α= moles ionizados / moles inicial
α = 2.07*10⁻⁶/ 0.01
α = 2.07*10⁻⁴
pOH = -log [OH]
pOH = -log(2.07*10⁻⁶)
pOH = 5.68
pH + pOH= 14
pH = 14 - pOH
pH = 14-5.68
pH=8.32