Hidrólisis de sales
El baking soda (bicarbonato de sodio) de la cocina es una sal, igual que la sal de mesa. Sin embargo, una solución de baking soda es claramente básica (por eso se usa en algunos antiácidos caseros) mientras que una de sal común es neutra. Ambas son sales y ambas se disuelven en agua dando iones: lo que marca la diferencia es qué hacen esos iones una vez sueltos.
Por qué una sal puede no ser neutra
Al medir en el laboratorio con un pH meter tres soluciones $0.1\text{ M}$ de $\mathrm{NaCl}$, $\mathrm{NH_4Cl}$ y $\mathrm{CH_3COONa}$, se obtienen valores de $\mathrm{pH}$ de $7.0$, $5.1$ y $8.9$. ¿Por qué sales que no contienen inicialmente iones $\mathrm{H^+}$ ni $\mathrm{OH^-}$ modifican la acidez del agua pura?
Se dispone en el laboratorio de dos matraces con soluciones acuosas de la misma concentración: una de cloruro de sodio, $\mathrm{NaCl}$, y otra de nitrito de potasio,…
Se dispone en el laboratorio de dos matraces con soluciones acuosas de la misma concentración: una de cloruro de sodio, $\mathrm{NaCl}$, y otra de nitrito de potasio, $\mathrm{KNO_2}$, a $25\,^{\circ}\mathrm{C}$.
- a) Escribe las ecuaciones de disociación en agua de ambas sales e identifica los iones espectadores que no experimentan hidrólisis.
- b) Justifica el carácter ácido, básico o neutro de cada una de las dos soluciones resultantes sabiendo que $K_\mathrm{a}(\mathrm{HNO_2})=4.5\times 10^{-4}$ a $25\,^{\circ}\mathrm{C}$. Considera ideales las soluciones.
En el laboratorio de química general se han etiquetado cuatro vasos de precipitados numerados del 1 al 4, conteniendo cada uno una disolución acuosa $0.10\text{ M}$ a…
En el laboratorio de química general se han etiquetado cuatro vasos de precipitados numerados del 1 al 4, conteniendo cada uno una disolución acuosa $0.10\text{ M}$ a $25\,^{\circ}\mathrm{C}$ de las siguientes sustancias: $\mathrm{NaCl}$, $\mathrm{CH_3COONa}$, $\mathrm{NH_4Cl}$ y $\mathrm{KNO_3}$. El esquema del conjunto experimental se muestra a continuación:
- a) Clasifica cada una de las cuatro sales indicando la naturaleza fuerte o débil del ácido y la base de los que procede, y señala cuáles experimentan hidrólisis.
- b) Sabiendo que $K_\mathrm{a}(\mathrm{CH_3COOH})=1.8\times 10^{-5}$, $K_\mathrm{b}(\mathrm{NH_3})=1.8\times 10^{-5}$ y $K_\mathrm{w}=1.0\times 10^{-14}$ a $25\,^{\circ}\mathrm{C}$, ordena las cuatro disoluciones de menor a mayor valor de pH justificando la respuesta. Considera ideales las disoluciones.
Hidrólisis de cationes: sales de ácido fuerte y base débil
El nitrato de amonio, $\mathrm{NH_4NO_3}$, es un compuesto ampliamente empleado en soluciones fertilizantes a $25\,^{\circ}\mathrm{C}$. a) Formula los procesos de…
El nitrato de amonio, $\mathrm{NH_4NO_3}$, es un compuesto ampliamente empleado en soluciones fertilizantes a $25\,^{\circ}\mathrm{C}$.
- a) Formula los procesos de disociación e hidrólisis iónica en agua correspondientes a esta sal, indicando las especies que actúan como ácido o base de Brønsted-Lowry.
- b) Deduce razonadamente si el pH de la solución acuosa resultante será menor, igual o mayor que $7$. Dato a $25\,^{\circ}\mathrm{C}$: $K_\mathrm{b}(\mathrm{NH_3})=1.8\times 10^{-5}$. Considera ideales las soluciones.
Hidrólisis de aniones: sales de base fuerte y ácido débil
Sales de ácido débil y base débil
Una solución de acetato de amonio tiene $\mathrm{pH} = 7.0$, mientras que una de fluoruro de amonio presenta $\mathrm{pH} = 6.2$. ¿Qué factor decide el carácter final cuando tanto el catión como el anión pueden reaccionar simultáneamente con el agua?
Se prepara una disolución acuosa de fluoruro de amonio, $\mathrm{NH_4F}$, a $25\,^{\circ}\mathrm{C}$. Considera los siguientes datos de constantes de equilibrio a dicha…
Se prepara una disolución acuosa de fluoruro de amonio, $\mathrm{NH_4F}$, a $25\,^{\circ}\mathrm{C}$. Considera los siguientes datos de constantes de equilibrio a dicha temperatura: $K_\mathrm{a}(\mathrm{HF})=6.6\times 10^{-4}$, $K_\mathrm{b}(\mathrm{NH_3})=1.8\times 10^{-5}$ y $K_\mathrm{w}=1.0\times 10^{-14}$.
- a) Escribe las reacciones iónicas que tienen lugar al interactuar ambos iones procedentes de la sal con el agua.
- b) Compara cuantitativamente las constantes de los equilibrios de hidrólisis de los iones presentes y determina si la disolución resultante tiene carácter ácido, básico o neutro. Considera ideales las disoluciones.
Vuelve al principio: El baking soda ($\mathrm{NaHCO_3}$) libera $\mathrm{Na^+}$ (ion espectador) y $\mathrm{HCO_3^-}$; como la hidrólisis básica de este anión ($\mathrm{HCO_3^-} + \mathrm{H_2O} \rightleftharpoons \mathrm{H_2CO_3} + \mathrm{OH^-}$, con $K_b = K_{\mathrm{w}}/K_{a1} \approx 2.3 \cdot 10^{-8}$) predomina sobre su disociación ácida ($K_{a2} = 4.8 \cdot 10^{-11}$), la solución resulta claramente básica ($\mathrm{pH} \approx 8.3$).