Ejercicio resuelto de pH · Química · Región de Murcia · 2020

6. a) Calcule el pH de la disolución obtenida al mezclar 40 mL de HCl 0,25 M con 25 mL de $\mathrm{Ca(OH)_2}$ 0,2 M (considere los volúmenes aditivos). (1,25 p.)
b) Calcule el pH de una disolución de K(OH) 0,05 M. (0,75 p.)

$\textbf{a) Calcule el pH de la disolución obtenida al mezclar 40 mL de HCl 0{,}25 M con 25 mL de Ca(OH)}_2\textbf{ 0{,}2 M. (1{,}25 p.)}$

La reacción de neutralización necesita dos moles de ácido por cada uno de base, porque el hidróxido de calcio aporta dos hidroxilos:

$2\,\mathrm{HCl(ac)} + \mathrm{Ca(OH)_2(ac)} \rightarrow \mathrm{CaCl_2(ac)} + 2\,\mathrm{H_2O(l)}$

Conviene contar directamente los protones y los hidroxilos que se ponen en juego, que es lo que decide el resultado:

$n(\mathrm{H^+}) = 0{,}040 \cdot 0{,}25 = 1{,}0 \cdot 10^{-2} \text{ mol}$

$n(\mathrm{OH^-}) = 2 \cdot 0{,}025 \cdot 0{,}2 = 1{,}0 \cdot 10^{-2} \text{ mol}$

Las dos cantidades coinciden exactamente: se ha alcanzado el punto de equivalencia y no sobra ni ácido ni base.

Lo único que queda en disolución es la sal $\mathrm{CaCl_2}$, y ninguno de sus iones se hidroliza: el $\mathrm{Ca^{2+}}$ procede de una base fuerte y el $\mathrm{Cl^-}$ de un ácido fuerte.

La disolución resultante es neutra: $\mathrm{pH} = 7$.

$\textbf{b) Calcule el pH de una disolución de K(OH) 0{,}05 M. (0{,}75 p.)}$

El hidróxido de potasio es una base fuerte y está totalmente disociado, con un solo hidroxilo por unidad:

$\mathrm{KOH(ac)} \rightarrow \mathrm{K^+(ac)} + \mathrm{OH^-(ac)}$

$[\mathrm{OH^-}] = 0{,}05 \text{ mol/L}$

$\mathrm{pOH} = -\log(0{,}05) = 1{,}30$

$\mathrm{pH} = 14 - 1{,}30 = 12{,}70$