Hidrólisis de Sales y Ácidos: pH y Equilibrio Químico

Hidrólisis de Sales y Ácidos

Ejemplos de Hidrólisis y pH

Ejemplo 1

a.- El cloruro amónico es una sal de ácido fuerte y base débil, por lo que el ion NH₄⁺ experimentará el siguiente proceso de hidrólisis:

NH₄⁺ + H₂O ⇌ NH₃ + H₃O⁺

Siendo por tanto ácido el pH de dicha disolución.

b.- El acetato sódico es una sal de ácido débil y base fuerte. El ion CH₃-COO⁻ experimenta el siguiente proceso de hidrólisis:

CH₃-COO⁻ + H₂O ⇌ CH₃-COOH + OH⁻

Ejemplo 2

a.- HS⁻ + H₂O → H₂S + OH⁻. El ion hidrogenosulfuro experimenta hidrólisis, dando lugar a un pH alcalino.

H₂S + H₂O → HS⁻ + H₃O⁻. El H₂S produce un pH ácido. Por tanto, el pH más alto corresponderá al hidrogenosulfuro de sodio.

b.- NH₄⁺ + H₂O → NH₃ + H₃O⁺. El ion amonio, al proceder de una base débil, experimenta hidrólisis, dando lugar a un pH ácido.

El NaCl procede de un ácido fuerte y de una base fuerte, por lo que ninguno de los iones Na⁺ o Cl⁻ experimenta hidrólisis, con lo que el pH será neutro. Así pues, del par cloruro amónico/cloruro sódico, será este último el que dé lugar a una disolución de mayor pH.

Ejemplo 3

a.- El NaCN es una sal de un ácido débil (HCN) y de una base fuerte (NaOH), por lo que la disolución del ion CN⁻ tendrá un cierto carácter básico, como puede verse en la siguiente reacción de hidrólisis:

CN⁻ + H₂O ⇌ HCN + OH⁻

b.- El NaNO₃ es una sal de ácido fuerte y base fuerte, por lo que no experimenta hidrólisis, siendo neutra la disolución.

c.- El NH₃ es una base débil, por lo que el ion NH₄⁺ experimentará el siguiente proceso de hidrólisis:

NH₄⁺ + H₂O ⇌ NH₃ + H₃O⁺

con lo que el pH de esta última disolución será ácido.

Ácidos Conjugados y Equilibrio

Ejemplo 4

a.- Los iones mencionados pueden experimentar las siguientes reacciones:

HPO₄²⁻ + H₂O ⇌ H₂PO₄⁻ + OH⁻

OH⁻ + H₃O⁺ ⇌ 2 H₂O

por lo que podemos deducir que los ácidos conjugados de HPO₄²⁻ y OH⁻ son H₂PO₄⁻ y H₂O, respectivamente.

b.- En una disolución acuosa de amoniaco, el ion NH₄⁺ puede actuar como ácido frente a una base fuerte, de acuerdo con el equilibrio:

NH₄⁺ + OH⁻ ⇌ NH₃ + H₂O

Ejemplo 5

a.- El HCO₃⁻ experimenta hidrólisis en disolución acuosa, según la reacción:

HCO₃⁻ + H₂O ⇌ CO₃²⁻ + H₃O⁺

mientras que el NH₃ en disolución acuosa experimenta la siguiente reacción:

NH₃ + H₂O ⇌ NH₄⁺ + OH⁻

por lo que en el primer caso el pH es ácido, mientras que en el segundo, el pH es alcalino.

b.- La base conjugada del H₃O⁺ es el H₂O, mientras que la del HPO₄²⁻ es el PO₄³⁻, como podemos ver en los siguientes equilibrios:

H₃O⁺ ⇌ H₂O + H⁺ y HPO₄²⁻ + H₂O ⇌ PO₄³⁻ + H₃O⁺

Fuerza de Ácidos y pH

Ejemplo 6

La disociación de ambos ácidos puede ser representada por los siguientes equilibrios:

HA + H₂O ⇌ A⁻ + H₃O⁺

HB + H₂O ⇌ B⁻ + H₃O⁺

de donde puede deducirse lo siguiente:

a.- Al ser [A⁻]>[B⁻], la concentración de H₃O⁺ en el primer ácido será mayor que en el segundo, por lo que este (HA) será más fuerte que HB. La afirmación es, por tanto, correcta.

b.- Puesto que las dos constantes de disociación pueden representarse por:

K_HA = [A⁻][H₃O⁺]/[HA] y K_HB = [B⁻][H₃O⁺]/[HB]

en el caso de K_HA, el numerador será mayor que en K_HB, por lo que la afirmación es falsa.

c.- Al ser HA más fuerte que HB, el pH de la disolución de HA será menor que el de HB, por lo que la afirmación es falsa.