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Neutralización: formas distintas de concentración 0001

Se hacen reaccionar 100 mL de ácido fosfórico 3 N con un volumen determinado de hidróxido de sodio 2,5 M para producir fosfato de sodio. Si las proporciones son estequiométricas:

a) ¿Cuál debe ser el volumen de hidróxido de sodio a agregar?

b) Suponiendo que los volúmenes de las soluciones son aditivos, ¿cuál es el porcentaje (p/V) de la sal formada en la solución al final de la reacción?

SOLUCIÓN

La reacción que se produce es: H_3PO_4 + 3 NaOH\ \to\ Na_3PO_4 + 3H_2O
El ácido tiene una concentración 3 N, es decir, contiene 3 equivalentes de ácido por cada litro de disolución. Como hacemos reaccionar 100 mL de disolución, tendremos 0,3 equivalentes de ácido. La masa de un equivalente es la masa molecular pero dividido por el número de H del ácido; eso quiere decir que habrá el triple de equivalentes que de moles en nuestro caso: 0,3\ eq\cdot \frac{1\ mol}{3\ eq} = 0,1\ mol
Siguiendo la estequiometría del proceso, se necesitarán 0,3 mol de NaOH. Si la concentración es 2,5 M:

0,3\ mol\ NaOH\cdot \frac{10^3\ mL}{2,5\ mol} = \bf 120\ mL\ NaOH


Se producen 0,1 mol de la sal (Na_3PO_4). Teniendo en cuenta la masa molecular de la sal: 23·3 + 31 + 16·4 = 164 g/mol:

0,1\ mol\ Na_3PO_4\cdot \frac{164\ g}{1\ mol} = 16,4\ g\ Na_3PO_4


El porcentaje (m/V) está expresado como gramos de soluto en 100 mL de disolución. La sal está en un volumen final de (100 + 120) mL = 220 mL:

\frac{16,4\ g}{220\ mL}\cdot 100\ mL = \bf 7,45\%\ (m/V)

 

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