1. Comprender los conceptos
* Soluciones de búfer: Las soluciones de tampón resisten los cambios en el pH cuando se agregan pequeñas cantidades de ácido o base. Consisten en un ácido débil y su base conjugada (o una base débil y su ácido conjugado).
* ecuación de Henderson-Hasselbalch: Esta ecuación relaciona el pH de una solución tampón a la PKA del ácido débil y la relación de las concentraciones del ácido y su base conjugada:
ph =pka + log ([base conjugada]/[ácido])
* hcl (ácido clorhídrico): Un ácido fuerte que reaccionará con el ion acetato (la base conjugada) en el tampón, cambiando el equilibrio y bajando el pH.
2. Recopilar información
* pka de ácido acético: El PKA del ácido acético es 4.74.
* PH deseado: 3.88
* Concentraciones iniciales:
* [Ácido acético] =2.0 m
* [Acetate] =(necesitamos resolver esto)
* Volumen de búfer: 1.00 L
3. Configure el cálculo
* Encuentre la concentración inicial de acetato:
* Sabemos el pH deseado y el PKA. Podemos usar la ecuación de Henderson-Hasselbalch para encontrar la relación de acetato a ácido acético:
* 3.88 =4.74 + log ([acetato]/[ácido acético])
* Resolver la relación:[acetato]/[ácido acético] =0.138
* Dado que [ácido acético] =2.0 m, entonces [acetato] =0.138 * 2.0 m =0.276 m
* Calcule los moles de HCl necesarios:
* La reacción entre HCl y acetato es:
HCL + CH3COO--> CH3COOH + CL-
* Para cada mol de HCl agregado, se consume un mol de acetato y se forma un mol de ácido acético.
* Deje que 'X' represente los moles de HCl agregados.
* Después de agregar HCL:
* [ácido acético] =2.0 m + x
* [acetato] =0.276 m - x
* Use la ecuación de Henderson-Hasselbalch nuevamente con las nuevas concentraciones:
3.88 =4.74 + log ((0.276 - x)/(2.0 + x))
* Resolver para 'x':x =0.153 moles
4. Calcule la masa de Hcl
* Masa molar de HCl: 36.46 g/mol
* Misa de HCl: 0.153 moles * 36.46 g/mol =5.58 g
Respuesta: Debe agregar aproximadamente 5.58 gramos de gas HCl a la solución de tampón para lograr un pH de 3.88.
Nota importante: Este cálculo asume condiciones ideales. En la práctica, es muy difícil agregar el gas HCl directamente a una solución. Es mucho más seguro usar una solución estándar de HCl con una concentración conocida para lograr el pH deseado.
