pH resultante en una neutralización incompleta

, por F_y_Q

¿Cuál será el pH de la disolución resultante al mezclar 30 mL de NaOH 1 M con 55 mL de \ce{H2SO4} 0.4 M?. Suponer que \alpha = 1 para ambos reactivos.


SOLUCIÓN:

Se trata de una neutralización incompleta porque el ácido y la base no reaccionan equimolecularmente. Debemos calcular los moles de ácido y los de base que reaccionan, determinar cuánto sobra de uno u otro y calcular el pH.

n_{\ce{H+}} = 5.5\cdot 10^{-2}\ \cancel{L}\cdot 0.4\frac{mol}{\cancel{L}}\cdot 2 = 4.4\cdot 10^{-2}\ mol\ \ce{H+}

n_{\ce{OH-}} = 3\cdot 10^{-2}\ \cancel{L}\cdot 1\frac{mol}{\cancel{L}}\cdot 1 = 3\cdot 10^{-2}\ mol\ \ce{OH-}

Quedará un exceso de \ce{H+} en el medio cuya concentración será:

[\ce{H+}] = \frac{(4.4\cdot 10^{-2} - 3\cdot 10^{-2})\ mol\ \ce{H+}}{8.5\cdot 10^{-2}\ L} = 1.65\cdot 10^{-1}\ M

Solo nos queda calcular el pH de la disolución resultante:

pH = -log\ [\ce{H+}] = -log\ 1.65\cdot 10^{-1} = \bf 0.78