3 QUIMICA Schaum

PROBLEMAS RESUELTOS 295
Ya que la fuente de OH − y HOCN es la reacción de hidrólisis, esos iones deben existir en concentraciones iguales.
Sea x = [OH − ] = [HOCN]. Entonces,
y
[OCN ] 1.00 x 1.00
K b 2.9 10
x2
1.00
se transforma en
x [OH ] 5.4 10 6
Verificación de la aproximación: x es muy pequeña en comparación con 1.00.
17.28. La constante de ionización ácida (hidrólisis) del Zn 2+ es 3.3 × 10 −10 . a) Calcule el pH de una disolución de
ZnCl 2 0.0010 M. b) ¿Cuál es la constante de disociación básica del Zn(OH) + ?
a) Zn 2 H 2 O Zn(OH) H K a [Zn(OH) ][H ]
[Zn 2 ]
Sea x = [Zn(OH) + ] = [H + ]. Entonces, [Zn 2+ ] = 0.0010 − x ≈ 0.0100, y
x 2
0.0100 3.3 1010 o bien x [H ] 5.7 10 7
pH log(5.7 10 7 ) log 10 6.24 6.24
Verificación de la aproximación: x es muy pequeña en comparación con 0.0010.
b) Zn(OH) Zn 2 OH K b K w
K a
3.3 10 10
1.0 1014
3.0 105
3.3 1010 17.29. Calcule el grado de hidrólisis y el pH de una disolución de CH 3 CO 2 NH 4 0.0100 M. Para el CH 3 CO 2 H, K a =
1.75 × 10 −5 y K b para el NH 3 también es 1.75 × 10 −5 .
Este problema ilustra un caso en que se hidrolizan tanto el catión como el anión.
Para el NH 4 K a K w
K b(NH3 )
1.00 1014
5.7 1010
1.75 105 Para el CH 3 CO 2
K K w 1.00 1014
b
5.7 1010
K a(CH3 CO 2 H) 1.75 105 Por coincidencia, las constantes de hidrólisis de estos dos iones son idénticas. Por consiguiente, la producción de H +
por hidrólisis del NH 4
+ debe ser exactamente igual a la producción de OH − por la hidrólisis del CH 3 CO 2
− . El H + y el OH −
formados por la hidrólisis se neutralizan entre sí y se mantiene el equilibrio original del agua. La disolución es neutra; [H + ]
= [OH − ] = 1.00 × 10 −7 ; el pH es 7.00.
Para la hidrólisis de NH 4
+
,
Sea x [NH 3 ]. Entonces, 0.0100 x NH 4 y
x(1.00 10 7 )
0.0100 x
Porcentaje de NH 4
[NH 3 ][H ]
[NH 4 ]
K a 5.7 10 10
5.7 10 10 o sea, x 5.7 10 5
hidrolizado
5.7 105
0.0100
100% 0.57%