Ejercicio Ácido Base 8: Cálculo del pH de un ácido débil a patir de Ka y de α

En este ejercicio introduciremos el concepto de grado de disociación (aunque se tratará ampliamente en el tema de equilibrio químico), generalmente representado con la letra griega alfa. A partir del grado de disociación de un ácido débil monoprótico, HA, y de la constante de acidez de un dicho ácido, calcularemos el pH de la disolución, planteando una ecuación de segundo grado a partir de la cual despejaremos la concentración de iones hidronio en el equilibrio y, por tanto, podremos determinar el pH como logaritmo negativo de la concentración de iones hidronio, es decir, pH = -log[H3O+].

El enunciado del ejercicio es:

Un ácido monoprótico HA, cuya constante de acidez es 4,5·10-5, a 25ºC, se halla disociado en un 3%. Calcular el pH de la disolución.

Category: Ejercicios resueltos ácido base and Vídeos Ácido base.

Tags: Ácidos y bases débiles and Cálculos de pH y pOH.

25 Comentarios

  1. No se como resolver este problema ¿serías tan amable de ayudarme?:

    Se dispone en el laboratorio de una disolución de ácido nítrico, HNO3, del 36 % de
    riqueza y 1,18 kg · L-1 de densidad. Teniendo en cuenta que el ácido nítrico es un ácido fuerte, calcula:
    a) La molaridad de la disolución.
    b) El pH de la disolución resultante de añadir 5 mL de la disolución de HNO3 inicial a 600 mL
    de agua.
    c) El pH de la disolución resultante de mezclar 125 mL de la disolución de HNO3 del apartado
    anterior b) con 175 mL de una disolución de NaOH de concentración 0,075 M.
    DATOS: Ar(H) = 1 u; Ar(N) = 14 u; Ar(O) = 16 u; Kw = 10-14.

    Gracias y perdon por las molestias.

    minie, 4 Años Antes Reply

    • Hola de nuevo. Te oriento un poco acerca de la resolución del ejercicio e intentas hacerlo. Si no te saliera me comentas.
      a) Es estequiometría, no tiene relación con el tema de ácido base. Para este cálculo debes partir del % de riqueza y, usando la densidad, vas agregando factores de conversión hasta lograr que te queden las unidades de molaridad, es decir, moles de HNO3/litro de disolución.
      b) Si tú añades 5 ml de ácido nítrico a 600 ml de agua has de considerar que tienes un volumen de 605 ml y que los moles de ácido totales serán los procedentes de los 5 ml de disolución de ácido nítrico. Por ejemplo, si te sale que la molaridad es 10M, en 5 ml de esta disolución habrá 0,05 moles de HNO3, que serán los mismos que tengas en 605 ml. Te quedaría una molaridad resultante de (0,05/605)*1000 = 0,083. Ahora consideras que tienes una disolución de ácido de esta concentración y calculas el pH tal y como se hace en el cálculo del pH de un ácido fuerte.
      c) Ahora coges un volumen de 125 ml de los 605 ml de b), en el caso que yo he considerado de que te diese 10M, tendrás un ácido 0,083M, y lo mezclas con una base. Te ocurrirá la reacción de neutralización HNO3 + NaOH –> NaNO3 + H2O. Así, lo más probable es que tengas una neutralización no estequiométrica, en la cual sobre ácido o sobre base. Puedes ver cómo hacer los cálculos para una neutralización no estequiométrica aquí.
      Espero que así ya te salga el ejercicio, si aún tienes dudas pregúntame.
      Un saludo y gracias por comentar, ¡le da vida a la página!

      Quimitube, 4 Años Antes Reply

      • Muchas gracias de verdad. Con tu ayuda los ejercicios me resultan más entendibles, y por ello he logrado realmente comprender la química de un modo distinto si, y fácil comparandolo con el instituto.

        PD: Sigue adelante con este proyecto, porque la verdad es que vale muchisimo la pena. Si tu meta es ayudar a aquellos que lo necesitan , enseñando la química desde un punto de vista más comprendible, creeme lo has logrado.

        Se acerca septiembre y llega la hora de la verdad: examinarme en seletividad y lograr mi proposito¡APROBAR!

        Saludos

        Atentamente,

        Minie

        minie, 4 Años Antes Reply

        • ¡Muchísimas gracias a ti por este comentario! Nos hace mucha ilusión y nos da mucho ánimo para continuar ver que estamos logrando nuestro objetivo. Me alegra que veas la química con otros ojos, porque es una materia preciosa que a veces queda enturbiada porque hay que sabérselo todo de golpe y de forma inmediata.

          Te deseo toda la suerte del mundo para septiembre, que apruebes o, ¡mejor aún!, que saques una gran nota 😀

          Cuando tengas dudas sabes que puedes preguntar.

          Un saludo,
          Carmen

          Quimitube, 4 Años Antes Reply

  2. Me dan una mano?

    Calcule el pH de una disolucion que se prepara disolviendo 25.0g de Na2CO3 en 500mL de agua. Ka (HCO3) = 5.6X10^-11

    Porfa! =)

    Raquel, 4 Años Antes Reply

    • ¡Hola Raquel! Bienvenida. Veamos, el anión carbonato, CO3(2-) es una base débil. Esto quiere decir que en agua se comportará como base, tomando protones, H+, y liberando OH-. Además, tendrás que plantear un equilibrio para dar bicarbonato, que será: CO3(2-) + H2O < --> HCO3(-) + OH-. De esta forma, podrás plantear el equilibrio correspondiente y calcular la [OH-] en equilibrio para poder determinar el pH, del mismo modo que hacemos en este ejercicio:
      http://www.quimitube.com/videos/ejercicio-4-calculo-del-ph-de-una-base-debil-a-partir-de-su-valor-de-kb/
      Como verás en el ejercicio, necesitas el valor de Kb de la base, en este caso la Kb del carbonato. En cambio, el valor que te dan en el enunciado es la Ka del bicarbonato, HCO3(-). ¿Cómo puedes calcular Kb a partir de Ka? Pues debes aplicar la fórmula: Ka·Kb = Kw, donde Kw es el producto iónico del agua, que a 25ºC vale 10^(-14). Si te confunde esto, mira este vídeo donde se explica la relación entre la Ka de un ácido y la Kb de su base conjugada: http://www.quimitube.com/videos/teoria-5-relacion-entre-ka-y-kb/

      Espero que te sirva de orientación y puedas hacer tu ejercicio :)

      Un saludo enorme

      QuimiTube, 4 Años Antes Reply

  3. no se como resolver este problema: ¿el pH medio de una disolicion 0.100 M de un acido monoprotico debil, de forma HA es 2.56. calcula el Ka para ese ácido?

    mickhael, 4 Años Antes Reply

  4. Muchas gracias por la ayuda! ya están en favoritos de paginas web!! muy buena pedagogía. Me encanta la química y con ustedes la adoro mucho mas. ha! por cierto la profe esta muy linda 😉
    saludos desde argentina..

    Nestor, 3 Años Antes Reply

  5. Hola Carmen… no doy para resolver un problema y supongo que sera por mi planteamiento, una orientación porfa… el enunciado dice : “¿cuántos moles de HCl se deben agregar a un litro de mezcla que contiene 0.1 moles de CH3COOH y 0.1 pfg de CH3COONa, para que la solución tenga una concentración de H+ de 10^(-3)”
    lo primero que hice fue pasar los 0.1pfg del acetato de sodio a moles y me dio un resultado de 1.21*10^(-3), el cual sera también su concentración molar, porque se disocia completamente. luego empece a buscar la cantidad de ácido acético que me quedaba sin disociar porque así encontraría la concentración de H3O+ y al aplicar la formula para calcular el pH me dio pH=2.8 y de ahí no se como hacer para buscar los gramos de HCl… ¿esta todo mal? :/

    Thaliap, 3 Años Antes Reply

    • ¡Hola! ¿Has tenido en cuenta que la mezcla acético acetato se comportará como una disolución reguladora?

      QuimiTube, 3 Años Antes Reply

  6. Hola, estoy un poco confundida acerca de este problema:
    Se tienen 100 ml de una disolución de un ácido monoprótico muy débil y se requieren 27.63 ml de una disolución de NaOH para alcanzar el punto de equivalencia de la titulación. El valor de pH en este punto fue 10.99. Calcular el pKa de dicho ácido.

    Mi duda es: Supuestamente en el caso de los ácidos débiles monopróticos el pKa es el valor del pH al cual el ácido se encuentra la mitad disociado entonces la respuesta es 10.99?

    JANAI ARRIAGA MORENO, 3 Años Antes Reply

  7. Hola! tengo que saber de antemano cuales elementos son debiles o fuertes? o lo podemos averiguar de otra forma?

    quiero decir tengo que aprenderme cuales son los acidos & bases debiles y fuertes?

    Gracias.

    Sachet, 3 Años Antes Reply

  8. Me sirve un monton para entender, ya hace tiempo que utilizo estos videos para facilitarme las cosas

    Un pregunta = 4,85.10^-3 no es 0,00485??? De manera que el pH sea 3,84 en vez de lo que le dio en el vídeo??

    Desde ya muchas gracias

    Eduardo, 3 Años Antes Reply

    • ¡Hola Eduardo! Gracias por tu comentario, me alegra que te sirvan los vídeos :) Sí que es lo mismo 4,85^10-3 que 0,00485, pero yo he calculado ahora y me sigue dando 2,3 y no 3,84, aunque no sé dónde puede estar el error.

      QuimiTube, 3 Años Antes Reply

  9. Una disociacion acuosa de 0.2M de un acido debil (acido acetico) tiene un grado de disociacion de 2% calcule: PH de la dilucion y concentracion de OH de la dilucion y la constante de disociacion del acido ( ayudenme porfavor) :'(

    rosi, 2 Años Antes Reply

    • Hola Rosi, viendo los vídeos que tenemos hechos de ácido base tendrías que poder hacerlo. Te sugiero que veas los vídeos (como este en el que comentas, por ejemplo) que lo intentes y cuando tengas planteado el ejercicio (por ejemplo el equilibrio de disociación será igual que el de este ejercicio) entonces me preguntes cosas concretas. Un saludo.

      QuimiTube, 2 Años Antes Reply

  10. Este ejercicio muestra cómo obtener el pH de un ácido débil a partir de su Ka y su grado de disociación pero, ¿se podría calcular de la misma manera el pH de una base débil? Es por saber si el profesor podría poner un ejercicio así. Gracias.

    Paula, 2 Años Antes Reply

  11. Me podrías ayudar con un problema sobre disoluciones amortiguadoras dice:
    Calcule el pH de un sistema amortiguador NH3 0.30 M NH4CL 0.36 M ¿cuál es el pH despues de la adición de 20 ml de NaOH 0.050 M a 80 ml de disolución amortiguadora?
    De antemano te agradecería mucho porque no le hallo ni de donde comenzar

    Pamela, 2 Años Antes Reply

  12. Hola, soy Luis y mi pregunta es la siguiente. Actualmente, y con lo de los nuevos cambio en la PAEG, he visto muchas cosas que han cambiado y en especialmente en equilibrio químico, pero ese no es el caso; mi pregunta es que he visto a mi profe que a veces pone el agua y otras veces no y eso es lo que me confunde y me lleva al error, ¿ cuando puedo y no puedo poner el agua, o si es lo mismo para ambos casos?.

    Gracias por tus vídeos, son fantásticos, me han ayudado mucho, porque cuando no entiendo algo recurro a tí, gracias por todo, y te deseo que sigas adelante y prosperes.

    Un saludo, Luis

    Luis, 1 Año Antes Reply

    • Hola Luis, si tuvieses agua en estado gas, entonces tendrías que ponerla en la constante de equilibrio. En cambio, cuando lo que tienes son reacciones ácido base y el agua se encuentra en estado líquido, no se pone porque los sólidos y los líquidos puros se omiten en la constante de equilibrio ya que sus concentraciones no varían. Espero que se entienda. Un saludo y mil gracias por tu amable comentario.

      QuimiTube, 1 Año Antes Reply

  13. Hola disculpa me podrias ayudar con este ejercicio el acido benzoico(C6H5COOH) Es un acido debil. En una solucion 0.1 M esta ionizado a un 2.51% a 25°C. Calcule la [H+] y el pH de esta solucion ¿cual es la constante de ionozacion del acido?

    alejandra Calles, 5 Mess Antes Reply

    • Hola Alejandra, es similar a este ejercicio en el que escribes tu comentario, solo que en tu caso dispones de la concentración inicial y Ka es tu incógnita. Intenta plantearlo de esta forma y me comentas si tienes dudas concretas. Un saludo.

      QuimiTube, 5 Mess Antes Reply


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