Determinando el pH de las Soluciones Salinas

Las soluciones salinas pueden ser ácidas, básicas o neutras. Los iones individuales se pueden examinar para determinar si el pH de su solución será inferior, superior o igual a siete. Las sales que contienen cationes y aniones de pH neutro forman soluciones neutras.

Estas sales están compuestas por contraiones de un ácido fuerte y una base fuerte. Una solución acuosa pura de nitrato de potasio tendrá un pH de 7, ya que ni el potasio ni el nitrato tienen propiedades ácidas o básicas. Las sales que contienen un catión que es el contraión de una base débil y un anión que es el contraión de un ácido fuerte tendrán un pH inferior a 7.

En una solución de bromuro de amonio, los iones de bromuro tienen un pH neutro, mientras que los iones de amonio son ácidos y donan protones a las moléculas de agua. Las sales que contienen un catión que es el contraión de una base fuerte y un anión que es el contraión de un ácido débil tendrán un pH superior a 7. En una solución de acetato de sodio, los iones de sodio tienen un pH neutro, mientras que los iones de acetato son básicos y aceptan protones de las moléculas de agua.

Algunas sales contienen un catión y un anión que son contraiones de un ácido débil y una base débil, respectivamente. La solución será ácida si el Ka del catión es mayor que el Kb del anión;y será básica si el Kb del anión es mayor que el Ka del catión;o neutral si Ka y Kb son iguales. En una solución de nitrito de amonio, el Ka para el amonio es más alto que el Kb para los iones de nitrito;por tanto, la solución será ácida.

El pH exacto de una solución salina que contiene un ion ácido o básico se puede determinar usando la constante de disociación para el ácido o base conjugado de ese ion. El pH del cianuro de sodio 0, 35 molar se puede determinar calculando los Kb de cianuro a partir del Ka de su ácido conjugado y configurando una tabla ICE para determinar la concentración de equilibrio. Como los cationes de sodio no reaccionan con el agua, no afectan el pH y pueden omitirse.

Por el contrario, los iones de cianuro aceptan protones de moléculas de agua y generan iones de hidróxido. El Kb para los iones de cianuro se puede determinar usando la ecuación Ka multiplicado por Kb es igual a Kw.Como el Ka para el ácido cianhídrico es 4, 90 10⁻¹⁰, el Kb para los iones de cianuro es 2, 04 10⁻⁵. El Kb es igual a la concentración de ácido cianhídrico multiplicada por la concentración de iones de hidróxido dividida por la concentración de iones de cianuro.

Se puede construir una tabla ICE para expresar las concentraciones inicial y de equilibrio. Si se sustituyen las concentraciones de equilibrio en la expresión, Kb es igual a x por x dividido por 0, 35, lo que se puede verificar más adelante mediante la regla del 5 porciento. Al resolver la ecuación, x es igual a 2, 7 10⁻³ molar.

Como x es solo el 0, 77 porciento de 0, 35 molar, la aproximación 0, 35 menos x es igual a 0, 35 es válida. El pOH de la solución se puede calcular tomando el logaritmo negativo de 2, 7 10⁻³ molar, que equivale a 2, 57. El pH de la solución se determina usando la ecuación pH más pOH es igual a 14;por lo tanto, el pH de esta solución de cianuro de sodio es 11, 43.