1. Comprender los conceptos
* Ácido Acético (CH3COOH): Un ácido débil, lo que significa que no se ioniza completamente en agua.
* pH: Una medida de la acidez o alcalinidad de una solución. Un pH más bajo indica un ácido más fuerte.
* Ka: La constante de disociación ácida, que indica la fuerza de un ácido. Para el ácido acético, Ka =1,8 x 10^-5.
2. Calcular la molaridad de la solución
* 3% de ácido acético significa 3 g de ácido acético por 100 ml de solución.
* Convertir gramos a moles:
* Masa molar de ácido acético (CH3COOH) =60,05 g/mol
* Moles de ácido acético =(3 g) / (60,05 g/mol) =0,05 mol
* Convertir ml a L: 100 ml =0,1 litros
* Calcular Molaridad (M):
* Molaridad =(moles de soluto) / (volumen de solución en litros)
* Molaridad =(0,05 mol) / (0,1 L) =0,5 M
3. Configurar la expresión de equilibrio
El ácido acético se ioniza en agua según el siguiente equilibrio:
CH3COOH(ac) ⇌ H+(ac) + CH3COO-(ac)
* Concentraciones iniciales:
* [CH3COOH] =0,5M
* [H+] =0 (inicialmente)
* [CH3COO-] =0 (inicialmente)
* Cambio en Concentraciones:
* -x (para CH3COOH)
* +x (para H+)
* +x (para CH3COO-)
* Concentraciones de Equilibrio:
* [CH3COOH] =0,5 - x
* [H+] =x
* [CH3COO-] =x
4. Utilice la expresión Ka para resolver [H+]
Ka =[H+][CH3COO-] / [CH3COOH]
1,8 x 10^-5 =(x)(x) / (0,5 - x)
5. Simplifique la ecuación (supuesto)
Como Ka es pequeña, podemos suponer que x es mucho menor que 0,5. Esto nos permite simplificar la ecuación:
1,8 x 10^-5 ≈ x^2 / 0,5
6. Resuelva para x (que es igual a [H+])
*x^2 =9x10^-6
* x =√(9 x 10^-6) =3 x 10^-3M
7. Calcular el pH
pH =-log[H+]
pH =-log(3 x 10^-3)
pH ≈ 2,52
Por lo tanto, el pH de una solución de ácido acético al 3% es aproximadamente 2,52.
