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Quimica Analitica

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344

 

CAPÍTULO 11 

REACCIONES DE PRECIPITACIÓN Y TITULACIONES

Solución

Los equilibrios son

 

C

a

C

2

O

4

 

É Ca

2

 

⫹ C

2

O

4

2

 

C

2

O

4

2

 

⫹ H

 

É HC

2

O

4

 HC

2

O

4

 

⫹ H

 

É H

2

C

2

O

4

 

H

2

É H

 

⫹ OH

 HCl 

→ H

 

⫹ Cl

Las expresiones de constantes de equilibrio son

 

K

ps

 

⫽ [Ca

2

][C

2

O

4

2

⫽ 2.6 ⫻ 10

⫺9

 (1)

 

K

a1

 

⫽ 

[H

][HC

2

O

4

]

ᎏᎏ

[H

2

C

2

O

4

]

 

⫽ 6.5 ⫻ 10

⫺2

 (2)

 

K

a2

 

⫽ 

[H

][C

2

O

4

2

]

ᎏᎏ

[HC

2

O

4

]

 

⫽ 6.1 ⫻ 10

⫺5

 (3)

 

K

w

 

⫽ [H

][OH

⫽ 1.00 ⫻ 10

⫺14

 (4)

Las expresiones de balance de masa son:

 [Ca

2

⫽ [C

2

O

4

2

⫹ [HC

2

O

4

⫹ [H

2

C

2

O

4

⫽ C

H

2

C

2

O

4

 (5)

 [H

⫽ [Cl

⫹ [OH

⫺ [HC

2

O

4

⫺ [H

2

C

2

O

4

] (6)

 [Cl

⫽ 0.0010 M (7)

La expresión de balance de carga es

 [H

⫹ 2[Ca

2

⫽ 2[C

2

O

4

2

⫹ [HC

2

O

4

⫹ [Cl

⫹ [OH

] (8)

Hay siete incógnitas ([H

], [OH

], [Cl

], [CA

2

], [C

2

O

4

2

], [HC

2

O

4

] y [H

2

C

2

O

4

]), y siete 

ecuaciones independientes.

Suposiciones de simplificación:

(1)

  K

a1

 es más bien grande y K

a2

, pequeña, de modo que se supone [HC

2

O

4

Ⰷ [H

2

C

2

O

4

], 

[C

2

O

4

2

].

(2)

  En una solución ácida, [OH

] es muy pequeña, de modo que, a partir de (6) y (7),

[H

⫽ 0.0010 ⫹ [OH

⫺ [H

2

C

2

O

4

⫺ [H

2

C

2

O

4

⬇ 0.0010 ⫺ [HC

2

O

4

]  (9)

Calcular:

Es necesario calcular [Ca

2

] para obtener los moles de CaC

2

O

4

 disueltos en un litro.

Según (1)

 [Ca

2

⫽ 

K

ps

[C

2

O

4

2

]

 (10)

Según (3)

 [C

2

O

4

2

⫽ 

K

a2

[HC

2

O

4

]

ᎏᎏ

[H

]

 (11)

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