TC "sin editar" 18 de enero de 2024 (análisis químicos)
Channel: EVA MARIA SANCHEZ ESCRIBANO
Date: 19/01/2024

Comienza en el minuto 10:29
Equilibrio de ecuaciones químicas
Este vídeo proporciona una guía paso a paso sobre cómo equilibrar ecuaciones químicas. El ejercicio del video consiste en encontrar el pH de una solución determinando la concentración del ácido.

Planteamiento del problema
El problema da la concentración inicial del compuesto, que es ácido fluorhídrico (HF). La información clave proporcionada es la constante de acidez (Ka), que indica que es un ácido débil. Esto significa que el ácido se disocia parcialmente en solución, creando una situación de equilibrio.

Ecuación de equilibrio
Para resolver el problema, el primer paso es escribir la ecuación de equilibrio. En este caso, la ecuación de equilibrio para la disociación del HF es:

HF (ac) ↔ H+ (ac) + F- (ac)

Aplicando la estequiometría
A continuación, necesitamos determinar las concentraciones de los reactivos y productos en equilibrio. Dado que el HF es un ácido débil, sólo se ioniza parcialmente. Entonces, las concentraciones iniciales vienen dadas por:

[AF] = [AF]0

[H+] = [F-] = 0

A medida que avanza la reacción, la concentración de HF disminuye mientras que las concentraciones de H+ y F- aumentan. El cambio de concentración está representado por x:

[AF] = [AF]0 - x

[H+] = [F-] = x

Constante de disociación ácida
El problema proporciona la constante de acidez (Ka) para HF, que es 7,1 x 10^-4. La expresión de Ka es:

Ka = ([H+] * [F-]) / [HF]

Sustituyendo las concentraciones de equilibrio en la expresión Ka:

7,1 x 10^-4 = (x * x) / ([HF]0 - x)

Aproximación
Como el valor de Ka es muy pequeño, podemos hacer una aproximación. Suponemos que el cambio en la concentración (x) es mucho menor que la concentración inicial ([HF]0). Por lo tanto, podemos descuidar el término x restado en el denominador:

[HF]0 ≈ [HF]

Al hacer esta aproximación, podemos simplificar la expresión Ka a:

7,1 x 10^-4 = x^2 / [AF]0

Calcular la concentración
Reordenando la ecuación anterior, podemos resolver para x:

x = √((7,1 x 10^-4) * [HF]0)

Utilizando la concentración inicial dada de [HF]0 = 0,05 M, el valor calculado de x es aproximadamente 3,55 x 10^-4 M.

Calculando el pH
Finalmente, podemos calcular el pH de la solución usando la fórmula:

pH = -log[H+]

Como sabemos que [H+] = x, podemos sustituir el valor de x en la ecuación del pH:

pH = -log(3,55 x 10^-4) ≈ 3,72

Por tanto, el pH de la solución es aproximadamente 3,72.

Es importante volver a verificar el pH calculado para garantizar su razonabilidad y precisión.