3 QUIMICA Schaum

PROBLEMAS RESUELTOS 303
Tabla 17-2
a) b) c) d)
Cantidad agregada de base/L 0 0.0300 0.0100 0.0200 0.0300
Volumen total en L 0.0400 0.0430 0.0500 0.0600 0.0700
n(CH 3 CO 2 H) antes de la 4.00 10 4 4.00 10 4 4.00 10 4 4.00 10 4 4.00 10 4
neutralización
n(OH ) agregado
0.00 10 4 0.60 10 4 2.00 10 4 4.00 10 4 6.00 10 4
(línea 1 0.0200 M)
n(CH 3 CO 2 ) formado 0.0 104 0.60 10 4 2.00 10 4 4.00 10 4 4.00 10 4
n(CH 3 CO 2 H) residual 4.00 10 4 3.40 10 4 2.00 10 4 x y
n(OH ) en exceso
2.00 10 4
c) [CH 3 CO 2
]
4.00 104
mol
0.0600 L
6.7 10 3 M
La disolución en el punto final es C 2 H 3 CO 2 Na 6.7 × 10 −3 M; si se examina su hidrólisis:
CH 3 CO 2
− + H 2 O
CH 3 CO 2 H + OH −
Sean [CH 3 CO 2 H] [OH ] x, y [CH 3 O 2 ] 6.7 103 x 6.7 10 3 . Entonces
[CH 3 CO 2 H] [OH ] x 2
[CH 3 CO 2 ] 6.7 10 3 K b
1.00 1014
1.75 10 5 es decir x 1.96 10 6
Verificación de la hipótesis: x es muy pequeña en comparación con 6.7 × 10 −3 .
pOH log[OH ] log(1.9 10 6 ) 5.72
pH 14.00 pOH 14 5.72 8.28
d )
Para el OH − adicional al necesario para neutralizar todo el ácido acético, ya se sabe que:
[OH ] 2.0 104 mol
2.9 10 3 mol/L
0.070 L
pOH log[OH ] log 2.9 10 3 2.54 y pH 14.00 2.54 11.46
17.40. Calcule un punto de la curva de titulación de 50.0 mL de ácido cloroacético, ClCH 2 CO 2 H, 0.0100 M que
corresponda a la adición de 2.0 mL de NaOH 0.0100 M. Para el ácido, K a = 1.40 × 10 −3 .
En este problema no funciona la hipótesis simplificadora del problema 17.39. Si la cantidad de ion cloroacetato que
se forma fuera equivalente a la cantidad de NaOH agregada, se tendrían:
Cantidad de OH – adicionada = (0.0020 L) (0.010 mol/L) 2.0 ×10 −5 mol =
Volumen total = 0.0520 L
[ClCH 2 CO 2 ]
2.0 10 5 mol
0.0520 L
3.8 10 4 M ( 1)
(0.0500 L)(0.0100 mol/L)
[ClCH 3.8 10 4 M 9.2 10 3 2 CO 2 H]
M
0.0520 L
(2)
[H K a [ClCH
]
2 CO 2 H] (1.40 10 3 )(9.2 10 3 )
[ClCH 2 CO
2 ]
3.8 10 4 3.4 10 2 M (3)