HIDRÓLISIS DE SALES ( ESQUEMA RESUMEN )
Las sales, por ser compuestos iónicos, al disolverse en agua se disocian, interactuando sus iones con los iones del agua:
BA
→
B
+
+ A
-
Puede suceder que el catión de la sal se hidrolice según:
B
+
+ H
2
O ↔ BOH + H
3
O
+
, aumentando la [H
3
O
+
] , disminuyendo el
pH
El grado de hidrólisis depende de la constante de basicidad
K
b
BOH ↔ B
+
+
OH
-
Puede suceder que el anión de la sal se hidrolice según:
A
-
+ H
2
O ↔ HA + OH
-
, aumentando la [OH
-
], aumentando el
pH
El grado de hidrólisis depende de la constante de acidez
K
a
HA ↔ H
3
O
+
+
A
-
K
h
Constante de Hidrólisis α Grado de Hidrólisis ≡ moles hidrolizados / moles iniciales
K
a
Constante de Acidez K
b
Constante de Basicidad
Las siguientes fórmulas son válidas para disoluciones diluidas y grados de ionización muy pequeños.
a) HIDRÓLISIS DE SAL FORMADA POR ÁCIDO FUERTE Y BASE FUERTE ( ver teoría )
No hay hidrólisis
pH = 7 , neutro, independiente de la Molaridad de la sal
b) HIDRÓLISIS DE SAL FORMADA POR ÁCIDO DÉBIL Y BASE FUERTE ( ver teoría )
Se hidroliza el anión A
-
+ H
2
O ↔ HA + OH
-
pH = 14 – pOH = 14 + log [OH
-
] > 7 , básico
c) HIDRÓLISIS DE SAL FORMADA POR ÁCIDO FUERTE Y BASE
DÉBIL ( ver teoría )
Se hidroliza el catión B
+
+ H
2
O ↔ BOH + H
3
O
+
pH = – log [H
3
O
+
] < 7 , ácido
d) HIDRÓLISIS DE SAL FORMADA POR ÁCIDO DÉBIL Y BASE
DÉBIL ( ver teoría )
Se hidroliza el anión A
-
+ H
2
O ↔ HA + OH
-
Se hidroliza el catión B
+
+ H
2
O ↔ BOH + H
3
O
+
Si K
a
> K
b
, ácido más fuerte que la base, pH = – log [H
3
O
+
] < 7 ,, la disolución es ácida
Si K
a
≈ K
b
, ácido igual de fuerte que la base, pH = – log [H
3
O
+
] ≈ 7 ,, la disolución es neutra
Si K
a
< K
b
, ácido más débil que la base, pH = – log [H
3
O
+
] >7 ,, la disolución es básica
a
salw
sala
w
a
w
h
K
MK
OH
MK
K
K
K
K
.
][
.
===
−
α
b
salw
salb
w
b
w
h
K
MK
OH
MK
K
K
K
K
.
][
.
3
===
+
α
b
wa
ba
w
h
K
KK
OH
KK
K
K
.
][
.
3
==
+
HIDRÓLISIS DE SAL FORMADA POR ÁCIDO FUERTE Y BASE FUERTE ( regresar )
El catión de la sal proviene de una base fuerte (la disociación de una base fuerte es total, sin retorno):
BOH (fuerte) → B
+
+ OH
-
por lo tanto el catión no reacciona con el agua para formar hidróxido : el catión no altera el pH
El anión de la sal proviene de un ácido fuerte (la disociación de un ácido fuerte es total, sin retorno):
HA → H
3
O
+
+ A
-
por lo tanto el anión no reacciona con el agua para formar ácido : el anión no altera el pH
El pH de la disolución es 7, neutro
HIDRÓLISIS DE SAL FORMADA POR ÁCIDO DÉBIL Y BASE FUERTE ( regresar )
El catión de la sal proviene de una base fuerte (la disociación de una base fuerte es total, sin retorno):
BOH (fuerte) → B
+
+ OH
-
por lo tanto el catión no reacciona con el agua para formar hidróxido : el catión no altera el pH
El anión de la sal proviene de un ácido débil (la disociación de un ácido débil es parcial, hay retorno) :
HA ↔ H
3
O
+
+ A
-
por lo tanto el anión reacciona con el agua para formar ácido :
A
-
+ H
2
O ↔ HA + OH
-
, aumentando la [OH
-
], aumentando el pH
Sea M la molaridad de la sal disuelta:
BA B
+
+ A
-
, como la disociación es 1:1 [B
+
]
inicial
= M , [A
-
]
inicial
= M
A
-
+ H
2
O ↔ HA + OH
-
inicial M 0 0
se hid x se forma x x
final M – x x x
supondremos que x es mucho menor que M
Se define constante de hidrólisis a K
h
= K
w
/ K
a
y Grado de Hidrólisis α = x / M
·MK
K
M
·M
K
K
M
x
α
·K
M
K
log]Olog[HpH
·K
M
K
·M
K
K
K
][OH
K
]O[H]].[OHO[HK
·M
K
K
][OH·M
K
K
x
K
K
M
x
K
K
xM
x·x
constante
K
K
[HA]
]O]·[H[A
]O]·[H[OH
]O[H
]O[H
·
][A
][HA]·[OH
][A
][HA]·[OH
a
W
a
W
W
a
3
w
a
a
W
ww
33w
a
W
a
W
a
W
2
a
W
a
W
3
3
3
3
===
−=−=
===→=
=→=→=→=
−
====
+
−
+−+
−
+−
+−
+
+
−
−
−
−
Ejemplo:
Determinar el pH de una disolución 0’2 molar de Nitrito Sódico. Dato: K
a
(HNO
2
) = 4’5. 10
-4
[OH
-
]= (10
-14
. 0’2 / 4’5.10
-4
)
1/2
= 2’11.10
-6
→ pOH = - log 2’11.10
-6
= 5’7 → pH = 8’3 básico
HIDRÓLISIS DE SAL FORMADA POR ÁCIDO FUERTE Y BASE DÉBIL ( regresar )
El anión de la sal proviene de un ácido fuerte (la disociación de un ácido fuerte es total, sin retorno):
HA (fuerte) → H
3
O
+
+ A
-
por lo tanto el anión no reacciona con el agua para formar ácido : el anión no altera el pH
El catión de la sal proviene de una base débil (la disociación de una base débil es parcial, hay retorno) :
BOH (débil) ↔ B
+
+ OH
-
por lo tanto el catión reacciona con el agua para formar hidróxido :
B
+
+ H
2
O ↔ BOH + H
3
O
+
, aumentando la [H
3
O
+
] , disminuyendo el pH
Sea M la molaridad de la sal disuelta:
BA B
+
+ A
-
, como la disociación es 1:1 [B
+
]
inicial
= M , [A
-
]
inicial
= M
B
+
+ H
2
O ↔ BOH + H
3
O
+
inicial M 0 0
se hid x se forma x x
final M – x x x
supondremos que x es mucho menor que M
Se define constante de hidrólisis a K
h
= K
w
/ K
b
y Grado de Hidrólisis α = x / M
·MK
K
·M
K
K
·K
K
M
log]Olog[HpH
·K
K
M
]O[H·M
K
K
x
K
K
M
x
K
K
xM
x·x
constante
K
K
[BOH]
]]·[OH[B
]O]·[H[OH
][OH
][OH
·
][B
]O[BOH]·[H
][B
]O[BOH]·[H
b
W
b
W
W
b
3
W
b
3
b
W
b
W
2
b
W
b
W333
===
−=−=
=→=→=→=
−
====
+
+
−+
+−
−
−
+
+
+
+
MM
x
α
Ejemplo:
Determinar el pH de una disolución 0’2 molar de Nitrato Amónico. Dato: K
b
(NH
3
) = 1’8. 10
-5
[H
3
O
+
] = (10
-14
. 0’2 / 1’8.10
-5
)
1/2
= 1’05.10
-5
→ pH = - log 1’05.10
-5
= 4’9 , ácido
En este caso de catión amonio/amoniaco las reacciones son:
NH
4
NO
3
→ NH
4
+
+ NO
3
-
NH
3
+ H
2
O ↔ NH
4
+
+ OH
-
NH
4
+
+ H
2
O ↔ NH
3
+ H
3
O
+
HIDRÓLISIS DE SAL FORMADA POR ÁCIDO DÉBIL Y BASE DÉBIL ( regresar )
El catión de la sal proviene de una base débil (la disociación de una base débil es parcial, hay retorno) :
BOH (débil) ↔ B
+
+ OH
-
por lo tanto el catión reacciona con el agua para formar hidróxido :
B
+
+ H
2
O ↔ BOH + H
3
O
+
, aumentando la [H
3
O
+
] , disminuyendo el pH
El anión de la sal proviene de un ácido débil (la disociación de un ácido débil es parcial, hay retorno) :
HA ↔ H
3
O
+
+ A
-
por lo tanto el anión reacciona con el agua para formar ácido :
A
-
+ H
2
O ↔ HA + OH
-
, aumentando la [OH
-
], aumentando el pH
Según la fortaleza relativa del ácido/base el resultado final puede ser ácido o básico.
La reacción global de hidrólisis, sumando las anteriores, será:
B
+
+ A
-
+ H
2
O + H
2
O ↔ BOH + H
3
O
+
+ HA + OH
-
B
+
+ A
-
+ H
2
O ↔ BOH + HA
La constante de hidrólisis total será:
ba
W
3
3
3
3
h
.KK
K
[BOH]
]].[OH[B
.
[HA]
]O].[H[A
]].[OHO[H
]].[OHO[H
]].[OHO[H
.
]].[A[B
[BOH].[HA]
]].[A[B
[BOH].[HA]
K
====
−++−
−+
−+
−+
−+−+
La determinación del pH es difícil pues el grado de hidrólisis de cada ión puede ser diferente.
La disociación de la sal es total, por tanto [B
+
]
inicial
= [A
-
]
inicial
= M, molaridad de la sal.
Supondremos que el grado de hidrólisis es semejante, por tanto: [B
+
]
final
≈ [A
-
]
final
y [BOH] ≈ [HA]
W
b
a
W
b
a
3
W
2
3
3
33
b
a3
b
a3
b
a
3
3
b
a
b
3
a
ba
W
3
3
3
3
h
.K
K
K
logpH.K
K
K
]O[H
K
]O[H
]O[H
]O[H
.
][OH
]O[H
K
K
][OH
]O[H
K
K
].[HA][OH
].[BOH]O[H
K
K
].[HA]].[OH[B
].[BOH]O].[H[A
[BOH]
]].[OH[B
[HA]
]O].[H[A
K
K
[BOH]
]].[OH[B
K,,
[HA]
]O].[H[A
K
.KK
K
[BOH]
]].[OH[B
.
[HA]
]O].[H[A
]].[OHO[H
]].[OHO[H
]].[OHO[H
.
]].[A[B
[BOH].[HA]
]].[A[B
[BOH].[HA]
K
−=→≅
=≅→≅→≅
==→==
====
+
+
+
+
−
+
−
+
−
+
−+
+−
−+
+−
−+
+−
−+
+−
−+
−+
−+
−+−+
El pH resulta ser independiente de la concentración de la sal.
Si K
a
> K
b
, ácido más fuerte que la base, pH < 7 ,, la disolución es ácida
Si K
a
≈ K
b
, ácido igual de fuerte que la base, pH ≈ 7 ,, la disolución es neutra
Si K
a
< K
b
, ácido más débil que la base, pH >7 ,, la disolución es básica
Ejemplo:
Determinar el pH de una disolución 0’2 molar de Nitrito Amónico. Dato: K
b
(NH
3
) = 1’8. 10
-5
,, K
a
(HNO
2
) = 4’5. 10
-4
[H
3
O
+
] = (10
-14
. 4’5.10
-4
/ 1’8.10
-5
)
1/2
= 5.10
-7
→ pH = - log 5.10
-7
= 6’3 ,, ligeramente ácido
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