Question

¿cuál es la masa de formiato de sodio que se debe añadir a 500.0 ml de ácido fórmico 1.00 m para producir una disolución amortiguadora con un ph de 3.50?

Answer 1

Para lograr la solución con pH de 3,5 hay que añadir 19,4 gramos de formiato de sodio.

Explicación:

Se considera al formiato de sodio como un electrolito fuerte por lo que todos sus iones formiato se disocian haciendo la concentración de estos iones igual a la concentración de sal. Asimismo se desprecia la concentración de iones formiato aportada por el ácido débil. Sabiendo que la constante de disociación del ácido fórmico es $1,8\times 10^{-4}$ podemos aplicar la ecuación de Hasselbach:

$pH=-log(K_a)+log(\frac{[COOHNa]}{[HCOOH]})$

De donde podemos despejar la concentración de formiato de sodio:

$[COOHNa]=[HCOOH].10^{pH+log(K_a)}=1M.10^{3,5-log(1,8\times 10^{-4})}\\\\\a[COOHNa]=0,569M$

Como tenemos 500 mililitros de solución y la molaridad está expresada en moles por litro, la cantidad de moles de formiato de sodio a agregar es:

n=M.V=0,569M.0,5l=0,285mol

Para hallar la masa no hay más que multiplicar esta cantidad por la masa molar del formiato de sodio:

$M_{COOHNa}=M_C+2M_O+M_H+M_{Na}=12g/mol+2.16g/mol+1g/mol+23g/mol=68g/mol\\\\m_{COOHNa}=M_{COOHNa}.n=0,285mol.68g/mol\\\\m_{COOHNa}=19,4g$