4.- ¿Cuál es la concentración molar de una disolución de nitrato

LA RIOJA / SEPTIEMBRE 99.LOGSE / QUIMICA/ CINETICA Y EQUILIBRIO /
CUESTIÓN Nº 4
4.- ¿Cuál es la concentración molar de una disolución de nitrato amónico, cuyo pH es el
mismo de una disolución 1,24 ·10-5 M de ácido clorhídrico?
Solución:
Disolución 1,24·10-5 M de HCl.
El HCl es un ácido fuerte, que en disolución acuosa se disocia totalmente.
HCl + H2O → H3O+ + ClComo la disociación es total, podemos decir que [H3O+] = 1,24·10-5
Por lo que siendo pH = -log[H3O+], el pH de la disolución de HCl será:
pH= -log 1,24·10-5 = 4,9.
De tal manera que tendremos una disolución de nitrato amónico de pH = 4,9.
El nitrato amónico es una sal soluble que se disocia completamente dando iones amonio e iones
nitrato:
NH4NO3 → NH4+ + NO3El ión amonio es un ácido fuerte por lo que sufrirá hidrólisis, mientras que el ión nitrato es
una base débil que no sufrirá hidrólisis.
Hidrólisis del amonio:
NH4+ + H2O D NH3 + H3O+
La constante de hidrólisis se calcula a partir de la constante de la base (amoniaco)
Este dato no es facilitado por el enunciado del ejercicio.
Sabemos que Kb amoniaco = 1,8·10-5 , y que el producto iónico del agua es Kw =10-14
Kh = Kw / Kb
Kh = 10-14 / 11,8·10-5 = 5,5·10-10
Aplicando la ley de acción de masas al equilibrio Kh =[NH3]·[H3O+] / [NH4+]
Conocemos [H3O+] = 1,24·10-5, para que el pH sea pH = 4,9, y nos consta que en el equilibrio
tiene que cumplirse que [H3O+] = [NH3] = 1,24·10-5 M
De modo que: [NH4+] = [NH3]·[H3O+] / Kh
[NH4+] = (1,24·10-5)2 / 5,5·10-10 = 0,276 M
Como la concentración de amonio ha de ser la misma que la concentración de nitrato amónico:
[NH4NO3] = 0,276 M
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