3 QUIMICA Schaum

298 CAPÍTULO 17 ÁCIDOS Y BASES
Verificación de la hipótesis: Al despejar la primera ionización,
K 1
[o-C 6 H 4 (C O H) [o-C
]
6 H 4 (CO 2 H) 2 ]
2 4
[H ]
(1.3 103 )(0.010)
0.020
6.5 10 4
La cantidad de H + aportada por esta disociación es 6.5 × 10 −4 mol/L, menor que el 10% de la cantidad aportada por el
HCl (0.020 mol/L). La cantidad de H + aportada por la segunda disociación es todavía menor.
17.33. Calcule el grado de hidrólisis de K 2 CrO 4 0.005 M. Las constantes de ionización del H 2 CrO 4 son K 1 = 0.18 y
K 2 = 3.2 × 10 −7 .
La hidrólisis de los ácidos polipróticos es exactamente igual que la de sus sales, y la reacción se efectúa en etapas
sucesivas. La extensión de la segunda etapa en general es muy pequeña en comparación con la primera. Esto es especialmente
válido en el presente caso, donde el H 2 CrO 4 es un ácido bastante fuerte, por su primera ionización, y es mucho más
débil en su segunda ionización. La ecuación que interesa es:
CrO 2
4 H 2 O HCrO 4 OH
que indica que el ácido conjugado del CrO 4
2 − que se hidroliza es HCrO 4
− . Como la constante de ionización del HCrO 4
− es
K 2 , la constante de hidrólisis básica de la reacción es K w /K 2 .
[OH ][HCrO 4 ]
[CrO 2
4 ] K b K w 1.0 1014
3.1 108
K 2 3.2 107 Sea x = [OH − ] = [HCrO 4
− ]. Entonces, [CrO 4
2 − ] = 0.005 − x ≈ 0.005, y
x 2
0.005 3.1 108 o sea x 1.2 10 5
Fracción hidrolizada
1.2 105
0.005
2.4 10 3 o sea 0.24%
Verificación de la hipótesis: x es muy pequeña en comparación con 0.005.
17.34. ¿Cuál es el pH de Na 2 S 0.0050 M? Para el H 2 S, K 1 = 1.0 × 10 −7 y K 2 = 1.2 × 10 −13 .
Como en el problema 17.33, la primera etapa de la hidrólisis, que produce HS − , supera con mucho la segunda
etapa.
S 2 H 2 O
HS OH
K b [HS ][OH ]
[S 2 ]
K w
K 2
1.0 1014
8.3 102
1.2 1013 Debido al gran valor de K b , no se puede suponer que la concentración de S 2− en el equilibrio sea aproximadamente
0.0050 mol/L. De hecho, la hidrólisis es tan extensa, que la mayor parte del S 2− se convierte en HS − .
Sea x = [S 2− ], entonces [HS − ] = [OH − ] = 0.0050 − x, y
(0.0050 x) 2
8.3 10 2 entonces x 2.7 10 4
x
[OH ] 0.0050 2.7 10 4 0.0047
pOH log(4.77 10 4 ) 2.33 y pH 14.00 2.33 11.67
Verificación de la hipótesis: Considere la segunda etapa de la hidrólisis:
HS H 2 O H 2 S OH K b K w
K 1
1.00 1014
1.0 10 7 1.0 10 7