Question

Calcule el pH después de de la adición de 0.0; 5.00; 15.00; 25.00; 40.00; 45.00; 49.00; 50.00; 51.00; 55.00 y 60.00 de HCl 0.100 M en la valoración de 50.00 mL de hidróxido de sodio 0.1000 M. finalmente grafique pH Vs Volumen de HCl.

Answer 1

Hola!

                                                 Adición 0L de HCl

El hidróxido de sodio se disocia:

NaOH → Na⁺    +     OH⁻
0,1M
               0,1M          0,1M

pOH = -log [OH⁻]
pOH = -log [0,1]
pOH = 1

pH = 14 - pOH
pH = 14-1
pH = 13

                                             Adición de 5mL de HCl

Calculamos los moles de cada compuesto

n = C * V

Donde:
n: mol (mol)
C: concentración (M)
V: volumen (L)

n NaOH = 0,1M * 0,05L 
n NaOH = 0,005mol

n HCl = 0,1M * 0,005L
n HCl = 0,0005mol


La reacción de neutralización ácido base viene dada por:

                           NaOH    +      HCl         →    NaCl    +    H₂O
n inicial               0,005           0,0005                 0               0
n reaccionan     0,0005          0,0005                 -                -
n obtienen            -                    -                    0,0005      0,0005
n final                0,0045             0                   0,0005      0,0005

Calculamos el volumen final asumiendo volumenes aditivos
Vf = 0,05L + 0,005L = 0,055L

La base sobrante se disociará totalmente por ser una base fuerte, los moles de OH⁻ serán los mismos que los moles en exceso del NaOH

[NaOH]f = [OH⁻]f

[OH⁻] = 0,0045mol/0,055L

[OH⁻] = 0,082M

pH = 14 - (-log[0,082])
pH = 12,91

Realizamos el mismo procedimiento hasta el añadir 49mL de HCl.

                                             Adición de 50mL de HCl

Calculamos los moles de cada compuesto

n HCl = 0,1M * 0,05L
n HCl = 0,005mol


La reacción de neutralización ácido base viene dada por:

                           NaOH    +      HCl         →    NaCl    +    H₂O
n inicial               0,005           0,005                 0               0
n reaccionan       0,005          0,005                 -                -
n obtienen            -                    -                    0,005        0,005
n final                     0                  0                  0,005        0,005

Puesto que se ha neutralizado completamente:

[H₃O⁺] = [OH⁻] 

pH = 7

                                             Adición de 51mL de HCl

n NaOH = 0,1M * 0,05L 
n NaOH = 0,005mol

n HCl = 0,1M * 0,051L
n HCl = 0,0051mol

La reacción de neutralización ácido base viene dada por:

                           NaOH    +      HCl         →    NaCl    +    H₂O
n inicial               0,005           0,0051                 0               0
n reaccionan      0,005            0,005                 -                -
n obtienen            -                    -                    0,005        0,005
n final                    0               0,0001              0,005       0,005

Calculamos el volumen final asumiendo volumenes aditivos
Vf = 0,05L + 0,051L = 0,101L

El ácido sobrante se disociará totalmente por ser un ácido fuerte, los moles de H₃O⁺ serán los mismos que los moles en exceso del HCl

[HCl]f = [H₃O⁺]f

[H₃O⁺] = 0,0001mol/0,101L

[H₃O⁺] = 0,00099M

pH = -log[0,00099]
pH = 3

Realizamos el mismo procedimiento para los volumenes restantes.

Ver la gráfica pH vs Volumen de HCl

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