Concentración de especies en el equilibrio de disociación del ácido nitroso (2602)

, por F_y_Q

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Si tiene una disolución de ácido nitroso (\ce{HNO_2}), cuya concentración inicial es 0.003 M y la constante de disociación es igual a 4.5\cdot 10^{-4}, ¿cuál será la concentración de las especies en el equilibrio?

P.-S.

El equilibrio que se establece es:

\color[RGB]{2,112,20}{\textbf{\ce{HNO2 + H2O <=> NO2- + H3O+}}}

En el equilibrio, las concentraciones se pueden escribir como:

[\ce{HNO2}] = c_0 - x
[\ce{NO2-}] = x
[\ce{H3O+}] = x

La constante de ionización del ácido será:

\color[RGB]{2,112,20}{\bm{K_a = \frac{x^2}{c_0 - x}}}

Sustituyendo los valor de \ce{K_a} y de la concentración inicial y desarrollando la ecuación, obtienes:

x^2 + 4.5\cdot 10^{-4}x - 1.35\cdot 10^{-6} = 0

Basta con resolver la ecuación de segunda grado y encuentras los valores:

\left x_1 = {\color[RGB]{0,112,192}{\bm{9.58\cdot 10^{-4}}}} \atop x_2 = - 1.4\cdot 10^{-3} \right \}

Solo consideras el valor positivo de «x» porque el valor negativo carece de significado químico.

Las concentraciones en el equilibrio serán, por lo tanto:

[\ce{HNO2}] = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bm{2.04\cdot 10^{-3}\ M}}}

[\ce{NO2-}] = [\ce{H3O+}] = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bm{9.58\cdot 10^{-4}\ M}}}