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Efecto del ion común y disoluciones amortiguadoras

El efecto del ion común describe el efecto sobre el equilibrio que ocurre cuando se agrega a la solución un ion común (un ion que ya se encuentra en la solución) . El efecto del ion común generalmente disminuye la solubilidad de un soluto. También puede tener un efecto sobre las soluciones amortiguadoras, ya que agregar más iones conjugados puede modificar el pH de la solución.

Transcripción del video

supongamos que tenemos una solución de ácido acético sabemos que el ácido acético en solución dona un protón al h2o para formar h 3 o más y la base conjugada del ácido acético es decir el acetato de h3c o menos entonces tenemos una concentración de aniones acetato en solución pero qué pasa si agregamos un poco de acetato de sodio bueno si agregamos un poco de acetato de sodio h3c o menos enea más a la solución al agregar más acetato estamos aumentando la concentración de iones acetato y de acuerdo al principio de lecha tellier si aumentamos la concentración de uno de los productos el equilibrio cambia hacia la izquierda y eso significa que algunos años es acetato reaccionarán con algunos iones hidronew y eso disminuye la concentración de iones y drones y al disminuir la concentración de iones sidronio aumenta el ph de la solución así que el acetato de sodio sería el ión común y este es el efecto de lyon común entonces aquí hay dos fuentes de iones acetato una fuente es la ionización de ácido acético y la otra fuente es el acetato de sodio que nosotros agregamos esas son las dos fuentes y esperaríamos que el ph sea mayor al de la solución en donde sólo había ácido acético vamos a hacer un cálculo y comprobemos eso vamos a calcular el ph de una solución que tiene una concentración 1 molar de ácido acético también nos dan el valor de caja para el ácido acético y vamos a agregar una solución 1 molar t acetato de sodio entonces vamos a empezar por escribir la reacción ácido base tenemos ácido acético más agua es una reacción que está en equilibrio con los productos y nuestros productos son h 3 o más y los anones acetato de h3c o menos supongamos que sólo tenemos ácido acético entonces al inicio la concentración de ácido acético es 1 molar y en el cambio perdemos una cierta concentración de ácido acético que ganamos de añón es acetato y de iones hidronew entonces ganamos una cierta concentración de acetato pero nos falta agregar algo observen que tenemos una concentración 1 molar de acetato de sodio que como ya dijimos es otra fuente de añón es acetato entonces vamos a escribirla recuerden la concentración de añón es acetato proviene de dos fuentes de la ionización del ácido acético y del acetato de sodio que agregamos nosotros a la solución entonces las concentraciones iniciales nos un homme olarte ácido acético 1 molar de aniones acetato y prácticamente cero de iones y drone ya vamos con el equilibrio al equilibrio nos queda 1 - x en el ácido acético x de iones hidronew y uno mas x de aniones acetato o que escribamos la expresión de equilibrio vamos a escribir acá porque inicialmente tenemos ácido acético que dona un protón al agua entonces acá es igual a la concentración de los productos entre la de los reactivos tenemos concentración de h3 o más por la concentración de uniones acetato y todo eso entre la concentración de los reactivos recuerden sin tomar en cuenta el agua así que nos queda la concentración de ese h3c h ok entonces la concentración de idron yo al equilibrio es x x por la concentración de acetato al equilibrio que es uno más x 1.00 + x entre la concentración de ácido acético que es 1 - x entonces entre 1.00 menos x podemos suponer que la concentración x es mucho más pequeña que 1 así podemos decir que uno menos x es prácticamente igual a 1 y también uno más x es igual a 1 entonces como esta es una concentración muy pequeña podemos decir que uno más x es igual a 1 voy a describirlo nos queda x x 1 x que es aproximadamente igual a 1 entre 1 - x que también es aproximadamente igual a uno y todo esto es igual al valor de cada que para el ácido acético es igual a 1.8 por 10 a la menos 5 ahora los unos se cancelan y nos queda que la concentración de iones sidronio x x representa la concentración de iones hidronew es igual a 1.8 por 10 a la menos 5 y finalmente para calcular el ph sólo tenemos que calcular el menos logaritmo de esto entonces menos logaritmo de 1.8 por 10 a la menos 5 usemos la calculadora menos logaritmo de 1.8 por 10 a la menos 5 es igual a 4.74 y el ph es igual a 4 puntos 74 en el vídeo sobre el equilibrio de una base débil calculamos el ph de una solución 1 molar de ácido acético y ahí obtuvimos un ph igual a 2.38 pero no teníamos otra fuente de angelis acetato como en este caso por eso aquí el ph es más alto porque acuérdense tenemos dos fuentes de an iones acetato la ionización del ácido acético y la adición de acetato de sodio hagamos otro problema del efecto de unión común esta vez necesitamos calcular el ph de una solución 0.15 molar de amoniaco y 0.35 molar de nitrato de amonio que en solución se disocia en nh 4 más y n o 3 - empecemos con el amoniaco escribamos lo que sucede cuando el amoniaco reacciona con el agua el amoniaco es una base débil y tomará un protón del agua entonces 100 h 3 toma unas yemas formamos nh 4 + amonio y como le quitamos un protón al h2o nos queda o h menos el ión hidróxido ahora al inicio sólo tomando en cuenta el amoniaco tenemos una concentración inicial 0.15 molar 0.15 y en el cambio la misma concentración de amoniaco que perdemos la ganamos de amonio ya que el amoniaco se transforma en amonio y por lo tanto ganamos la misma concentración de hidróxido entonces una fuente de iones amonio sería la protón acción de amoniaco pero tenemos una segunda fuente porque agregamos una solución 0.35 molar de nitrato de amonio así que al inicio también tenemos una concentración 0.35 molar de amonio 0.35 y podemos decir que la concentración inicial de hidróxido es ser ahora cuando la reacción llega al equilibrio de amoniaco tenemos 0.15 x de amonio como tenemos dos fuentes al final nos queda 0.35 x y de hidróxido x entonces como el amoniaco actúa como una base débil vamos a escribir la expresión de equilibrio cab de que para el amoniaco es igual a 1.8 por 10 a la menos 5 y esto es igual a la concentración de los productos entre la de los reactivos aquí tenemos la concentración de nh 4 más por la concentración de o h - y todo esto nos queda entre la concentración de los reactivos pero sin tomar en cuenta el agua así que sólo nos queda amoniaco la concentración de nh 3 ok ahora hagamos la sustitución la concentración de amonio es 0.35 x 0.35 x después la concentración de hidróxido es x x y todo esto entre la concentración de amoniaco al equilibrio que es igual a 0.15 x entonces 0.15 x y ya sabemos que cabe es igual a 1.8 por 10 a la menos cinco entonces 1.8 por 10 a la menos 5 es igual a bueno nuevamente supongamos que x es un número muy pequeño así es más fácil entonces nos queda que esto es igual a 0.35 porque podemos decir que 0.35 más x es aproximadamente 0.35 y luego tenemos por equis esta x corresponde a esta y todo esto entre nuevamente 0.15 x cuando x es un número muy pequeño es aproximadamente igual a 0.15 ahí está calculemos el valor de x usemos la calculadora tenemos 1.8 por 10 a la menos 5 x 0.15 / 0.35 y esto es igual a 7.7 por 10 a la menos 6 entonces x es igual a 7.7 por 10 a la menos 6 y x representa la concentración de iones hidróxido en la solución entonces esta es la concentración molar de iones hidróxido ahora el problema nos pide que calculemos el ph como nosotros ya conocemos la concentración de iones hidróxido podemos calcular el ph que es igual a menos el logaritmo de la concentración de iones hidróxido 7.7 por 10 a la menos 6 usemos la calculadora menos logaritmo de 7.7 por 10 a la menos 6 es igual a 5.11 el ph es igual a 5.11 y sabemos que ph ph es igual a 14 así que simplemente sustituimos el ph y nos queda que ph es igual a 14 menos 5.11 y eso es igual a 8.89 este es el ph de la solución