Cómo calcular el pH de fosfato de sodio

March 18

Cálculo del pH de soluciones no es un asunto trivial y es un ejercicio generalmente reservado para los cursos de química de nivel universitario. Sin embargo, tales cálculos pueden llevarse a cabo con el acceso a las constantes de disociación de ácido apropiado (comúnmente llamados "valores Ka").

"Fosfato de sodio" no es un compuesto único, sino que se refiere genéricamente a cualquiera de las tres sales diferentes de ácido fosfórico: dihidrógeno fosfato de sodio (NaH PO??), Hidrógeno fosfato disódico (Na HPO??), O fosfato trisódico (Na PO? ?). Las tres sales son compuestos sólidos que son solubles en agua, pero los cálculos de sus valores de pH difieren ligeramente.

instrucciones

Dihidrógeno fosfato de sodio y fosfato de hidrógeno disódico

1 Obtener el Ka para el ácido fosfórico a partir de una fuente de referencia. En este caso, el valor de referencia es Ka ?, que corresponde al equilibrio

H? PO ?? + H? O? HPO? ²? + H? O?

El Ka? para el ácido fosfórico es de 6.17 x 10 ??

2 Escribir la expresión Ka para el equilibrio en el paso 1. Tenga en cuenta que la notación de corchetes representa la concentración de una especie dada en unidades de moles por litro (mol / L). En este caso,

Ka? = [HPO? ²?] [H? O?] / [H? PO ??]

Sin embargo, [HPO? ²?] = [H? O?], Por lo

[H? O?] ² = Ka? [H? PO ??]

3 Calcular la concentración (en mol / L) de la? PO NaH ?. En general,

[NaH? PO?] = (G NaH? PO?) / (L solución) / (126,11 g / mol)

Por ejemplo, si 2,00 g de NaH? PO? se disuelve y se diluyó a 1,00 L, entonces

[NaH? PO?] = (2,00 g) / (126,11 g / mol) / (1,00 L) = 0,0159 mol / L

4 Sustituir la concentración determinada en el paso 3 en la ecuación de la etapa 2 para resolver un [H O??]:

[H? O?] ² = 6,32 x 10 ?? (0,0159 mol / L) = 1,00 x 10 ??

Tomando la raíz cuadrada de ambos lados da

[H? O?] = 3,17 x 10 ?? prostituta

5 Calcular el pH de la solución de acuerdo con la ecuación de pH, pH = -log [H O??]:

pH = -log [H? O?] = -log (3,17 x 10 ??)

pH = 4,50

6 Calcular el pH de una solución de Na? HPO? por el mismo proceso, excepto que usando Ka? para H? PO? (Ka? = 4,79 x 10? ¹³).

Fosfato trisódico

7 Obtener la Kb de ion fosfato a partir de una fuente de referencia. En este caso, el valor de referencia es Ka ?, que corresponde al equilibrio

PO? ³? + H? O? HPO? ²? + OH?

El Ka? para el ácido fosfórico es 4,50 x 10? ¹³ y la Kb de PO? ³? es dado por

Kb = Kw / Ka = 1,0 x 10? ¹? / 4,5 x 10? ¹³ = 0,0222

8 Escribir la expresión Kb para el equilibrio en el paso 1. En este caso,

Kb = [HPO? ²?] [OH?] / [PO? ³?]

Sin embargo, [HPO? ²?] = [OH?], Por lo

[OH?] ² = Ka [PO? ³?]

9 Calcular la concentración (en moles por litro, mol / L) de la Na? PO ?. En general,

[Na? PO?] = (G Na? PO?) / (163.94 g / mol) / (L solución)

Así, por 2,00 g de Na? PO? que se disolvió y se diluyó a 1,00 L,

[Na? PO?] = (2,00 g) / (163,94 g / mol) / (1,00 L) = 0,0122 mol / L

10 Sustituir la concentración determinada en el paso 3 en la ecuación de la etapa 2 y resuelve para la concentración de iones hidróxido, [OH?]:

[OH?] ² = 0,0222 (0,0122 mol / L) = 2,71 x 10 ??

Tomando la raíz cuadrada de ambos lados da

[OH?] = 0,0165 mol / L

11 Calcular el pOH de la solución de acuerdo con la ecuación pOH, pOH = -log [OH?]:

pOH = -log [OH?] = -log (0,0165)

pOH = 1,78

Y, debido a pH + pOH = 14,0,

pH = 14 - pOH = 14,0 a 1,78 = 12,2


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