Question

PROBLEMA 5.- La anilina, C6H5NH2, se disocia según el equilibrio: C6H5NH2 + H2O ⇆ C6H5NH3 + + OH– con un valor de Kb = 4,3 · 10–10. Calcula: 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

Answer 1

Para la reacción de disociación de anilina en equilibrio, se pide calcular el grado de disociación y el valor de pH, conociendo la concentración inicial de anilina y el valor de Kb. Los resultados obtenidos son: α  =  2 × 10⁻⁴ y pH = 8,3

Partiendo de la concentración de la disolución anterior (5 M), calculamos la concentración de la nueva disolución si tomamos 2 ml de la disolución anterior y preparamos 1 litro de disolución:

2 ml  ×  5 mol / 1000 ml = 0,01 mol de anilina

Tenemos 0,01 mol de anilina y lo diluimos hasta 1 L, entonces la nueva concentración es:

0,01 mol / Litro = 0,01 M

                     

                      C₆H₅NH₂ + H₂O   ⇔  C₆H₅NH₃⁺  +  OH⁻

Inicial               0,01 M

Equilibrio       0,01 (1 - α )                   0,01 α           0,01 α

Kb = [ C₆H₅NH₃⁺ ] [ OH⁻ ] /  [C₆H₅NH₂ ]

4,3 × 10⁻¹⁰  =  ( 0,01 α ) ( 0,01 α ) / 0,01 (1 - α )

4,3 × 10⁻¹⁰  =  ( 0,01 α )²  / 0,01 (1 - α )           Podemos decir que  (1 - α ) ≈ 1

4,3 × 10⁻¹⁰  =  ( 0,01 α )²  / 0,01

4,3 × 10⁻¹⁰  =   0,01 α ²  

(4,3 × 10⁻¹⁰ ) / 0,01  =  α ²        ⇒    α  = √(4,3 × 10⁻¹⁰ ) / 0,01 = 2 × 10⁻⁴

Grado de disociación = α  =  2 × 10⁻⁴

pOH = - log [ OH⁻ ]  = - log (0,01 α ) = - log ( 0,01 × 2 × 10⁻⁴ ) = 5,7

pOH  + PH  = 14

pH = 14 - pOH          ⇒   pH = 8,3

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