3 QUIMICA Schaum

PROBLEMAS RESUELTOS 301
Se puede alcanzar la relación de CN − a HCN (0.154:1) si algo del CN − se neutraliza con un ácido fuerte, como el
HCl, para formar una cantidad equivalente de HCN. El cianuro total disponible para ambas formas es 0.0100 mol. Sea x =
[HCN]; entonces [CN − ] = 0.0100 − x. Al sustituir en la ecuación (1) anterior,
0.0100 x
x
0.154 entonces x 0.0087 y 0.0100 x 0.0013
La disolución reguladora se puede preparar disolviendo 0.0100 mol de KCN y 0.0087 mol de HCl en suficiente
agua para tener 1 L de disolución.
b) 100 mL de la disolución reguladora contienen:
y
(0.0087 mol/L(0.100 L) 8.7 10 4 mol de HCN
(0.0013 mol/L)(0.100 L) 1.3 10 4 mol de CN
La adición de 5 × 10 −5 mol de ácido fuerte convierte más CN − en HCN. La cantidad de HCN será:
(8.7 10 4 ) (0.5 10 4 ) 9.2 10 4 mol de HCN
y la cantidad de CN − será:
(1.3 10 4 ) (0.5 10 4 ) 0.8 10 4 mol de CN
Sólo se necesita la relación de las dos concentraciones.
[H ] K a
[HCN]
[CN ] (4.93 1010 )
9.2
0.8
5.7 10 9
pH log[H ] log (5.7 10 9 ) 8.24
La disminución del pH causada por la adición del ácido es 8.50 − 8.24 = 0.26 unidades de pH.
c) La adición de 5 × 10 −5 mol de una base fuerte convertirá una cantidad equivalente de HCN en CN − .
HCN
CN
Cantidad resultante (8.7 10 4 ) (0.5 10 4 ) 8.2 10 4 mol
Cantidad resultante (1.3 10 4 ) (0.5 10 4 ) 1.8 10 4 mol
[H ] K a
[HCN]
[CN ] (4.93 1010 )
8.2
1.8
2.2 10 9
pH log[H ] log (2.2 10 9 ) 8.66
El aumento del pH causado por la adición de la base es 8.66 − 8.50 = 0.16 unidades de pH.
d) [OH ] 5 105 mol
5 10 4
0.100 L
pOH log[OH ] log (5 10 4 ) 3.30
y pH 14 pOH 14.00 3.30 10.70
El agua pura tiene un pH de 7.00. El aumento causado por la adición de la base es 10.70 − 7.00 = 3.70 unidades de
pH. Observe que el aumento es grande en comparación con el aumento obtenido en la disolución reguladora. Recuerde que
una disolución reguladora es capaz de absorber iones hidrógeno o hidróxido y cambiar muy poco el pH; el agua pura no lo
puede hacer.