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Respuesta a Martina: cantidad de ácido necesaria para llegar a un pH determinado

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Martina pregunta lo siguiente:

«si dispongo de 700 ml de una sc cuyo ph es 11, ¿cuantos mg de HCl deben agregarse para que el ph de la sc resultante sea 3, sabiendo que no hay cambio de volumen y que la disociacion es total?……….como lo resuelvo…………Gracias   MARTI«

En primer lugar podemos calcular la concentración de iones hidronio y de iones hidroxilo presentes en la disolución inicial; puesto que el pH es 11 tendremos [H3O+]=10-11 M y [OH–]=10-3 M

Por tanto podemos determinar que, para conseguir la neutralización de la disolución anterior, habrá que añadir una concentración de iones hidronio igual a  [H3O+]=10-3 M para de esta forma conseguir una disolución neutra ya que se producirá la reacción de neutralización siguiente H3O+ + OH– -> H2O

Si, además de netralizar la disolución, queremos que su pH llegue a ser 3 entoces habrá que añadir más iones hidronio (procedentes de la disociación del HCl), para este valor de pH la concentración de iones hidronio es [H3O+]=10-3 M

Es decir habrá que añadir, en total, 10-3 M + 10-3 M= 2·10-3 M de iones H3O+ lo que se corresponde con una cantidad de sustancia, para un volumen de 0,7 L (ya que suponemos que no hay cambio de volumen), de 1,4·10-3 mol H3O+ = 1,4·10-3 mol HCl ya que es un ácido que suponemos totalmente disociado. A esta cantidad de sustancia de HCl le corresponde una masa de 51,2 mg de HCl

Solución: habrá que añadir 51,2 mg de HCl a los 700 mL de disolución de pH=11 para que su pH baje hasta el valor 3 (suponiendo que no hay cambio de volumen y que la disociación del HCl es total)