Ejercicio Ácido Base 24: pH neutralización de un ácido débil con una base fuerte

En este ejercicio calcularemos el pH de la disolución resultante de neutralizar un ácido débil con una base fuerte. Se podría pensar que, puesto que la neutralización es completa, el pH final ha de ser neutro. Sin embargo, puesto que el ácido es débil, su base conjugada tendrá cierto carácter básico y producirá hidrólisis en el punto final. Esto hará que el pH sea ligeramente básico. Mira la teoría 9: reacciones de neutralización.

El enunciado completo del ejercicio es:

a)   Calcular el volumen de una solución 0,045M de NaOH que neutraliza exactamente 100 cm3 de una solución 0,015M de ácido metanoico.

b)    Sabiendo que la Ka del HCOOH es, a 25ºC, 1,77·10-4, calcular el pH de la disolución resultante.

Category: Ejercicios resueltos ácido basey Vídeos Ácido base.

Etiquetas: Valoraciones ácido base - Neutralización.

40 Comentarios

  1. Estupenda pagina, me esta siendo de gran ayuda!! Estaba a punto de rendirme en el intento de comprender el equilibrio químico, pero con tus explicaciones parece todo mas sencillo.

    Skip, 1 Año Antes Responder

    • Muchas gracias :-) Me alegro de serte de ayuda y sobretodo de que no te hayas rendido, nunca hay que rendirse, sólo buscar alternativas. Si te surge alguna duda, pregúntame. ¡Un saludo!

      Quimitube, 1 Año Antes Responder

  2. Gran página de ácidos y bases, me ha servido de mucha ayuda para encontrar ejercicios de todos los tipos y bien explicados, cuesta mucho encontrar páginas tan bien estructuradas como ésta, desde el calculo del pH de un ácido o base fuerte hasta las reacciones de naturalización pasando por hidrólisis. Mi más sincera enhorabuena! Un saludo!

    Aleix, 9 Mess Antes Responder

    • Muchísimas gracias Aleix, tu comentario nos anima mucho a continuar con nuestra labor porque a veces desfallecemos un poquito. He intentado precisamente eso, abarcar todo el tema con ejercicios de todos los tipos, desde lo más simple a lo más complejo para sentar bien las bases e ir aumentando poco a poco la dificultad. También hemos seguido este criterio en redox y la idea es completar todo el temario del mismo modo. Gracias de nuevo y bienvenido. Un saludo!

      Quimitube, 9 Mess Antes Responder

  3. Disculpa tengo una pregunta,estoy algo conudida,no se supone que las neutralizaciones solo se dan entre acido fuerte y base fuerte y que si se trata de un acido debil y una base fuerte se produce un buffer,pero no reacciona completamente.
    Gracias por las explicaciones son muy completas,me parece una excelente ayuda

    Carolina, 9 Mess Antes Responder

    • Hola Carolina, bienvenida y gracias por consultar tus dudas. Realmente tienes razón en el sentido que se formará un buffer, aunque en cierto modo podríamos decir que la neutralización es completa y que se forma el buffer de forma posterior. Esto que te digo es sólo una aproximación, no podemos separar ambos fenómenos. De hecho, precisamente porque a medida que se va produciendo la neutralización se forma un buffer, la curva de valoración tiene una pendiente muy suave al principio.

      No obstante, a pesar de esto, sí que podemos valorar un ácido débil con una base fuerte siempre que tengamos muy clara su curva de valoración. Como vemos es más estrecho el rango de viraje que el que existe en la neutralización ácido fuerte – base fuerte, pero aún así existe claramente el salto correspondiente al punto de equivalencia y podemos calcular la concentración de ácido, ya que en las proximidades del punto de equivalencia el buffer formado no tiene “fuerza” para mantener el pH constante cuando seguimos añadiendo base fuerte.

      No sé si he respondido tu pregunta porque no se trata algo sencillo. Si no es así, por favor vuelve a preguntarnos.

      Un saludo

      Quimitube, 9 Mess Antes Responder

  4. hola, primero que todo quiero agradecerte por esta gran ayuda que nos prestas, es fenomenal. de verdad que gracias :D
    tenia una dudita: porque en la parte b) del ejercicio donde se plantea el equilibrio entre el formiato y el agua para formar acido formico y OH solo se tiene en cuenta la concentracion diluida del formiato y no se tiene en cuenta al mismo tiempo la que habia inicialmete de acido formico? es que he visto en otros ejercicios que se tienen en cuenta ambas por estar presentes en la solucion.
    espero puedas despejarme la duda ;) . de nuevo muchas gracias y te mando un abrazo desde COLOMBIA

    Leandro Arenas, 6 Mess Antes Responder

    • Hola Leandro, bienvenido y gracias por el apoyo :D

      En este caso no tienes en cuenta el ácido fórmico inicial porque en el apartado a lo hemos neutralizado totalmente con hidróxido sódico. Por este motivo, en la disolución, sólo te queda el formiato procedente de dicha neutralización, según: HCOOH + NaOH = HCOONa + H2O, y por eso no puedes tener en cuenta la concentración de ácido fórmico inicial, porque ya no lo tienes como tal, lo has “eliminado”. En cambio, si tienes un ejercicio en el que de partida añades ácido fórmico y formiato (esto sería una disolución reguladora o buffer) entonces sí que tendrás que tener en cuenta ambas concentraciones, la de ácido fórmico inicial y la de anión formiato; tal vez te refieras a este tipo de ejercicios. Espero haberte ayudado.

      Un saludo enorme,
      Carmen

      QuimiTube, 6 Mess Antes Responder

  5. hola Carmen, de nuevo soy yo con una preguntica parecida al ejercicio anterior: Calcular el volúmen de ácido maléico 0.2 M (HOOCCHCHCOOH) y de NaOH 0.15 Ma necesarios para que al mezclarlos generen 500 mL de una solución de pH 6. teniendo como datos, ácido maléico: pKa1 = 1.886, pK2 = 6.229.
    no vayas a pensar porfavor que quiero que me resuelvas el ejercicio si no, que como se trata de un calculo estequimetrico de la mezcla de un acido debil con una base fuerte quiero que me ayudes porfavor a empezarlo. la verdad no se por donde comenzar.
    te agradeceria enoooooormemente la ayuda
    saludos y que estes muy bien ;)

    Leandro Arenas, 6 Mess Antes Responder

  6. ¡Hola Leandro! Tus ejercicios son bien complejos :D

    Bueno, en este caso, como el ácido tiene dos protones bien diferenciados (el primero, con un pKa de 1,886, es mucho más ácido que el segundo) te sucederá que primero se neutralizará este primer protón. Así, tienes un ácido diprótico, y puedes plantear la neutralización con NaOH
    H2A + OH- –> AH- + H2O
    AH- + OH- –> A- + H2O
    Y también los equilibrios en agua de cada especie:
    H2A + H2O –> AH- + H3O+ pKa = 1,886 (bastante fuerte, el equilibrio estará muy desplazado a la derecha, y más si añadimos OH- en el medio).
    AH- + H2O –> A- + H3O+ pKa = 6,229 (bastante débil, es un equilibrio en sí mismo, sobretodo si buscamos tener pH final 6).
    De estos equilibrios podrás plantear las ecuaciones, sabiendo que la concentración de H3O+ que deseas tener al final es la correspondiente a pH 6, 10^(-6).
    A ver si con estas ecuaciones puedes plantearlo, si no me preguntas y seguimos dándole vueltas al asunto.

    Un saludo enorme

    QuimiTube, 6 Mess Antes Responder

  7. muchas gracias carmen, lo trabajare asi entonces, no sabia que tenia que plantear los equilibrios de disociacion de los dos protones, depronto ahora si me de =).
    un abrazo y de nuevo muuuuuchas gracias.

    Leandro Arenas, 6 Mess Antes Responder

    • Espero que la pequeña orientación te sirva de ayuda, ya me comentas. Un saludo.

      QuimiTube, 6 Mess Antes Responder

      • ya lo he solucionado en compañia de otros compañeros gracias a tu orientacion. los ejercicios son de esa dificultad porque son de el curso de quimica analitica que estoy cursando. :)
        debido al alto nivel de dificultad de este curso espero seguir contando con tu ayuda, la verdad es dificil encontrar a alguien que explique tan claramente la quimica. de nuevo muchas gracias y un abrazito ;)
        Leandro

        Leandro Arenas, 6 Mess Antes Responder

        • Me alegro mucho de que os haya salido :) Espero poder seguir ayudando, aunque mi área no es la química analítica sino la química física, pero me gusta también bastante y disfruto mucho con ella. Un saludo enorme.

          QuimiTube, 6 Mess Antes Responder

  8. acido mas base da sal mas agua; porque hcooh mas naoh da hcoona mas h3o??

    quimica, 5 Mess Antes Responder

    • ¡Hola! Tienes razón, en el apartado b me he confundido y he puesto H3O+ pero sería como la reacción que he indicado en el apartado a, HCOOH + NaOH = HCOONa + H2O. Un saludo.

      QuimiTube, 5 Mess Antes Responder

  9. Hola Carmen!
    Hace mucho que no entro por aquí, pero veo que sigues colgando vídeos y tan útiles como siempre ;D
    Esta vez tengo una duda respecto a un ejercicio en concreto… No es difícil, pero tengo el tema un poco olvidado y la verdad es que me está costando más de lo que debería…

    El enunciado dice así:
    Tenemos un tampón hecho de CH3COOH 200mM y CH3COONa

    SARA, 3 Mess Antes Responder

    • ou, se ha enviado antes de la cuenta…
      Te lo escribo completo:

      Tenemos un tampón hecho de CH3COOH 200mM y CH3COONa 150mM.

      a) Qué pH tendrà?
      b) Si añadimos 0.015 moles de NaOH a 125 ml de este tampón, cuál será el pH?

      (pKa=4.7)

      En el apartado a) he utilizado la ecuación de Henderson-Hasselbach, pero el apartado b) es el que no veo claro…

      Sería: (¿?)

      CH3COOH + NaOH —-> CH3COONa + H2O
      0.015

      CH3COO- + H2O —–> CH3COOH + OH-

      Pero cuáles son las concentraciones???

      Explícamelo por favooooorr!!

      SARA, 3 Mess Antes Responder

      • Hola Sara, me alegro de leerte de nuevo :)
        Bueno, si tú agregas 0,015 moles de NaOH a 125 ml, estás añadiendo 0,12M (o 120 mM) de OH-. Esto hará que parte del ácido se neutralice, por lo que ahora tendrás una concentración inicial de CH3COOH de 80 mM y no de 200 mM como tenías al principio. No obstante, has roto el equilibrio al agregar la base, por lo que la concentración de 80 mM es la inicial, ahora debe volver a alcanzar el equilibrio. Yo creo que si ahora planteas el ejercicio considerando que tienes una concentración inicial de 80 mM de ácido y 150 mM de actetato como en este ejercicio:
        http://www.quimitube.com/videos/ejercicio-19-calculo-del-ph-de-una-solucion-amortiguadora-por-equilibrio/
        Podrás calcular el pH sin problemas.
        Prueba y me comentas.
        Un abrazo

        Quimitube, 3 Mess Antes Responder

  10. Entonces, de la misma manera que en el apartado a) he hecho:

    pH = Pka + log (base/ácido)
    = pH = 4.7 + log (0.15/0.2)
    = pH = 4.57

    Ahora hago

    = pH = 4.7 + log (0.15/0.08)
    = pH = 4.97

    Está bien hecho? :S

    SARA, 3 Mess Antes Responder

    • Es verdad, qué tonta estoy, que en la ecuación usamos las concentraciones iniciales. No obstante, hay que tener en cuenta que la concentración de CH3COONa habrá cambiado también, porque todo el ácido que se neutraliza con el hidróxido sodico pasa a ser acetato. Así, la nueva concentración de ácido será 0,08M, pero la concentración de acetato no será 0,15M, sino ésta más la nueva producida, 0,15M + 0,12M = 0,27M. Te sale un pH un poquito superior, 5,22 me parece.

      QuimiTube, 3 Mess Antes Responder

  11. hola! necesito ayuda con un ejercicio similar:

    Calcular el volumen de KOH 0.08M que deberá mezclar con 100mL de ácido acético 0.15M para preparar un buffer de pH=5.00

    gracias!

    Kevin Huertas, 2 Mess Antes Responder

    • ¡Hola Kevin! Bienvenido. ¿Has intentado realizarlo? ¿Cómo se te ocurre hacerlo? Dime que plantearías y de qué forma y yo intento orientarte, la idea es que aprendáis a hacer los ejercicios por vosotros mismos. Un saludo grande.

      QuimiTube, 2 Mess Antes Responder

      • Pues tengo la duda de si se hace como un ejercicio de estequiometría o como un equilibrio, pues no es una neutralización porque me dicen que es pH=5.00 y con el equilibrio obtengo la concentración de la base pero al final no sé como se obtiene el volumen

        Por estequiometría lo hice así (pero no creo que sea así porque queda perdido el pH o le falta algo que no se como se hace)

        100mL HAc x (0.15 mol HAc/1000mL HAc) x (1 mol KOH/1 mol HAc) x (1000 mL KOH/0.08 mol KOH)= 187.5 mL KOH

        Por equilibrio obtuve la concentración de la base

        [H3O+] = 1*10^-5

        Ka = [H3O+] [CH3COO-] / [CH3COOH]
        [CH3COO-] = Ka [CH3COOH] / [H3O+]
        [CH3COO-]= 1.8*10^-5 [0.15] / [1*10^-5]
        [CH3COO-]= 0.27 M

        y en eso voy…

        Kevin Huertas, 2 Mess Antes Responder

  12. ¡Hola! Excelente la página, y concisa a no más poder.

    Escribo referido a una duda que tengo con respecto a un problema similar al que planteas, la cual no se especifica con el problema concreto que tratas en el video.

    Necesito calcular el pH de una disolución ácido fuerte, base débil (cloruro de hidrógeno y amoníaco), sólo que tras la neutralización me queda amoníaco.

    Se me ocurren tdos equilibrios posibles tras la neutralización: la hidrólisis del ión amonio para dar protones y amoníaco y el equilibrio de acepción de protones por parte del amoníaco del agua.

    Al sumarlos, como es evidente (Ka Kb = Kw) me da el equilibrio iónico del agua.

    Tengo las concentraciones de NH3 y los de NH4+, que asumo irán variando sus velocidades de reacción adecuándose no a un sólo equilibirio, pero a los dos. Puede que me equivoque, pero si este es el caso no se me ocurre cómo enfocarlo matemáticamente.

    Probablemente lo esté sobrepensando. Es obvio que dominas del tema, y una respuesta sería de gran ayuda. ¡Gracias!

    Quimiófilo, 2 Mess Antes Responder

  13. google translator….

    Hola …. Mi nombre es Ricardo Thiesen .. Yo vivo en Brasil en el estado de Rio Grande do Sul, una ciudad de Cachoeirinha y sus vídeos están ayudando a muchas personas en necesidad de productos químicos o que tienen títulos universitarios en disciplinas relativas a esta materia … Gracias de antemano por su cooperación … Para muchos profesores no dan ninguna atención al estudiante … Estoy haciendo farmacia y tener la disciplina de la química analítica .. Ando medio desesperado!!!
    Hay 3 ejercicios que no pude hacer … tiene alguna lección video relacionado con este tipo de ejercicios .. Solución tampón?

    16. Que el pH de una solución tampón consistente en 75 g de ácido acético (PM = 60,05 g mol-1) y 90 g de acetato de sodio (PM = 80,05 g mol-1) se disolvió en 2,5 L? Datos CH3COOH Ka = 1,75 x 10-5 RESPUESTA: pH = 4,7

    17. Determinar el efecto de la adición de 0,001 moles de NaOH hace que el pH de 100 ml de una solución 0,50 M en NH3 y 0,50 M NH4Cl (no asumen ninguna variación significativa en el volumen). Dado: NH3 Kb = 1,76 x 10-5 RESPUESTA: pHi = 9,25 y = 9,26 PHF, = 0,01 ΔpH

    18. ¿Qué masa de KF (PM = 58,10 g mol-1) es necesario para añadir 600 ml de una solución 0,850 M de ácido fluorhídrico (Ka = 6,6 x 10-4) para obtener una solución tampón de pH = 3 , 0?
    RESPUESTA: 19,6 g

    19. Determinar el pH de 250 ml de una solución que contiene [HF] igual a 1,20 M y [F-] Igual a 1,0 M:
    a) En primer R: 3,10
    b) Después de la adición de 25,00 ml de HCl 1,00 M A: pH = 3,02
    c) Después de añadir 40,00 ml de 2,00 M solución de NaOH A: ,36
    Datos: HF Ka = 6,6 x 10

    Se quizeres me add no SKYPE .. ADD ricardo.cachoeirinha@hotmail.com

    Ricardo Thiesen, 1 Mes Antes Responder

  14. Gracias por su atención … Fue de gran importancia para me han llevado a la respuesta … ¿Podría poner más vídeos tampón? Y el grado de disociación, por ejemplo,
    El grado de disociación de una solución de NH3 0,0190 M es 0,0300. Cálculo del pH de la solución y la constante de disociación de la base (Kb) R: Kb = 1,76 x 10-5, pH = 10,3

    De todos modos .. para este ejercicio he utilizado la fórmula alfa = (número de disociar mol / mol N º de Total) * 100 … donde .. 0,0190 / 0,0300 = X o X = 5,7 x10-4 M
    y luego NH3 + H2O———————– NH4 + OH
    0,0190 – x X X

    KB = (5,7 x10-4) 2
    _____________________ Haciendo este cálculo es de 1,76 kb del x10-5

    (0,0190 a 5,7 x10-4)

    Y como el pH esperado es pH = – log 5,7 x10-4 ph = 10,76

    Estoy agradeciendo su publicación …. GRACIAS, GRACIAS, GRACIAS, GRACIAS .. Si usted puede poner más años en tampón de You Tube y disociación .. ‘ll todavía más agradecido …

    Ricardo Thiesen, 1 Mes Antes Responder

  15. GRACIAS, GRACIAS, GRACIAS, GRACIAS GRACIAS, GRACIAS, GRACIAS, GRACIAS GRACIAS, GRACIAS, GRACIAS, GRACIAS GRACIAS, GRACIAS, GRACIAS, GRACIAS GRACIAS, GRACIAS, GRACIAS, GRACIAS GRACIAS, GRACIAS, GRACIAS, GRACIAS GRACIAS, GRACIAS, GRACIAS, GRACIAS GRACIAS, GRACIAS, GRACIAS, GRACIAS GRACIAS, GRACIAS, GRACIAS, GRACIAS GRACIAS, GRACIAS, GRACIAS, GRACIAS

    Ricardo Thiesen, 1 Mes Antes Responder

  16. Hola Carmen! Soy nueva por aquí y TE ADMIRO muchisimo. A ti y a tu trabajo. A tu trabajo porque es excepcional, fantástico. Es un regalo que lo compartas con todos nosotros.
    Me quedé a una décima de entrar a Medicina en la facultad que quiero, y sé que este año con tu ayuda lo conseguiré. Muchisimas gracias.

    Y sobre todo te admiro a ti porque, además de ser una profesora inmejorable -ya me hubiera encantado tenerte de profe- haces que amemos la química.
    Un beso muy grandee

    sabela, 2 Semanas Antes Responder

    • Has dicho tantas cosas bonitas en unas líneas que has conseguido que me emocione… :’( Gracias por dejar este comentario, me anima mucho a seguir porque a veces se me hace un poco cuesta arriba.
      Mucho ánimo este año, seguro que consigues subir esa nota que necesitas para entrar en Medicina donde quieres, ¡muchísima suerte!
      Un abrazo enorme

      QuimiTube, 2 Semanas Antes Responder

  17. Hola Carmen. Tengo una duda. Realice este mismo ejercicio con la formula: Va · Ma · nºHa= Vb · Mb · nºHb.

    Es decir Va·0.045·1= 100·0.015·2 (esta bien poner 2 o habria que poner 1?) ; y me salio V= 66.66 ml.

    Espero que me respondas cuando puedas. Muchisimas gracias y animo con la super pagina!

    sabela, 2 Semanas Antes Responder

    • ¡Hola! El fallo está precisamente en el 2. Debes poner un 1 porque aunque el ácido metanoico es HCOOH, sólo uno de estos dos protones es intercambiable para dar HCOO-, así que en el nºH tienes que poner 1. Un saludo y gracias, ahora respondo a tu otro comentario :)

      QuimiTube, 2 Semanas Antes Responder

  18. Hola Carmen, necesito de tu ayuda porque tengo una duda. Por qué en el primer ejercicio pones la reacción NaOH + HCOOH -> HCOONa + H2O, y en el segundo apartado en vez de H2O pones H3O+.??

    Cristina, 2 Semanas Antes Responder

  19. ¡Oh, buena pregunta! Aunque la respuesta es muy simple: porque me he colado jejeje. Sería como al principio, no sé por qué me he equivocado y en la segunda he puesto H3O+, es natural tu confusión. Un saludo grande.

    Quimitube, 1 Semana Antes Responder

  20. Qué buena explicación.

    La verdad es que con esto he “neutralizado ” los ejercicios de ácido base. No sé cómo haría para preparar mis clases sin esta página.

    ¡Muchísimas gracias! Es fantástico que haya gente como tú haciendo estas cosas. La de problemas que solucionas por ahí, y no me refiero a problemas de química :)

    yonathan, 1 Semana Antes Responder

    • Me alegro de que te guste la explicación, aunque se ve muy mal… Ahora que tengo cámara nueva habrá que repetirlo :D

      QuimiTube, 1 Semana Antes Responder

  21. jajaja es que estaba entendiendo todo el tema por tus videos y de repente vi eso y me quede confundida total. De verdad muchas gracias por tus videos y explicaciones, eres la profesora ideal para cualquier estudiante. Mucho ánimo y !Adelante!

    Cristina, 1 Semana Antes Responder


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