Constantes de acidez polpróticos
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Sabiendo que las constantes de acidez del ácido fosfórico son: K a1 = 7,5 x 10 –3 , K a2 = 6,2 x 10 –8 y K a3 = 2,2 x 10 –13 , calcular las concentraciones de los iones H 3 O + , H 2 PO 4 – , HPO 4 2– y PO 4 3– en una disolución de H 3 PO 4 0,08 M. Equilibrio 1: H 3 PO 4 + H 2 O H 2 PO 4 – + H 3 O + ; conc. in.(mol/l): 0,08 0 0 conc. eq.(mol/l): 0,08 – x x x 2 3 2 4 3 1 3 4 [ ] [ ] 7,5 10 0,021 [ ] 0,08 a H PO HO x K M x H PO x Equilibrio 2: H 2 PO 4 – + H 2 O HPO 4 2– + H 3 O + ; conc. in.(mol/l): 0,021 0 0,021 conc. eq.(mol/l): 0,021 – y y 0,021 + y 2 8 8 4 3 2 2 4 [ ] [ ] (0,021 ) 0,021 6,2 10 6,2 10 0,021 0,021 [ ] a HPO HO y y y K M y y H PO Equilibrio 3: HPO 4 2– + H 2 O PO 4 3– + H 3 O + conc. in.(mol/l): 8 6,2 10 0 0,021 conc. eq.(mol/l): 8 6,2 10 – z z 0,021 + z 13 19 3 4 3 2 2 8 8 4 [ ] [ ] (0,021 ) 0,021 2,2 10 6,5 10 [ ] 6,2 10 6,2 10 a H PO HO z z z K M z HPO z [H 3 O + ] = [H 2 PO 4 – ] = 0,021 M [HPO 4 2– ] = 6,2 x 10 –8 M [PO 4 3– ] = 6,5 x 10 –19 M
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Ejemplo de cálculo en ácidos polipróticos
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Sabiendo que las constantes de acidez del ácido fosfórico son: Ka1 = 7,5 x 10–3, Ka2 = 6,2 x 10–8 y Ka3 = 2,2 x 10–13, calcular las concentraciones de los iones H3O
+, H2PO4
–, HPO42– y PO4
3– en una disolución de H3PO4 0,08 M.
Equilibrio 1:
H3PO4 + H2O
H2PO4– + H3O
+ ;
conc. in.(mol/l): 0,08 0 0 conc. eq.(mol/l): 0,08 – x x x
232 4 3
1
3 4
[ ] [ ]7,5 10 0,021
[ ] 0,08a
H PO H O xK M x
H PO x
Equilibrio 2:
H2PO4– + H2O
HPO42–
+ H3O
+ ;
conc. in.(mol/l): 0,021 0 0,021 conc. eq.(mol/l): 0,021 – y y 0,021 + y
2
8 84 3
2
2 4
[ ] [ ] (0,021 ) 0,0216,2 10 6,2 10
0,021 0,021[ ]a
HPO H O y y yK M y
yH PO
Equilibrio 3:
HPO42– + H2O
PO43–
+ H3O
+
conc. in.(mol/l): 86,2 10 0 0,021
conc. eq.(mol/l): 86,2 10 – z z 0,021 + z
13 193 4 3
2 2 8 8
4
[ ] [ ] (0,021 ) 0,0212,2 10 6,5 10
[ ] 6,2 10 6,2 10a
H PO H O z z zK M z
HPO z
[H3O+] = [H2PO4
–] = 0,021 M
[HPO42–] = 6,2 x 10–8 M
[PO43–] = 6,5 x 10–19 M
