¿Cuántos mililitros de hidróxido de sodio 0,100 N se necesitan para valorar 15,00 mL de ácido fosfórico 0,0500 M hasta pH 4,66? ¿y hasta pH 9,78? A...

Calculo de los mililitros de hidróxido de sodio necesarios para valorar el ácido fosfórico hasta pH 4,66

El ácido fosfórico es un ácido triácido, por lo que se puede disocia en tres etapas:

H3PO4 <=> H+ + H2PO4-
H2PO4- <=> H+ + HPO4^2-
HPO4^2- <=> H+ + PO4^3-

El pH 4,66 corresponde al punto isoeléctrico del ion H2PO4-, por lo que, en este punto, la concentración de H2PO4- es igual a la concentración de HPO4^2-.

La concentración de H2PO4- en la solución de ácido fosfórico es:

[H2PO4-] = [ácido fosfórico] = 0,0500 M

La concentración de HPO4^2- en la solución de ácido fosfórico es también de 0,0500 M.

La reacción de neutralización entre el hidróxido de sodio y el ácido fosfórico es la siguiente:

H3PO4 + 3NaOH <=> 3NaH2PO4

Para que la concentración de H2PO4- sea igual a la concentración de HPO4^2-, se necesita que se neutralicen dos moles de ácido fosfórico por cada tres moles de hidróxido de sodio.

Por lo tanto, el volumen de hidróxido de sodio necesario para valorar el ácido fosfórico hasta pH 4,66 es:

V(NaOH) = (2/3) * [ácido fosfórico] * V(ácido fosfórico)
V(NaOH) = (2/3) * 0,0500 M * 15,00 mL
V(NaOH) = 3,33 mL

Calculo de los mililitros de hidróxido de sodio necesarios para valorar el ácido fosfórico hasta pH 9,78

El pH 9,78 corresponde al punto isoeléctrico del ion PO4^3-, por lo que, en este punto, la concentración de PO4^3- es igual a la concentración de H3O+.

La concentración de PO4^3- en la solución de ácido fosfórico es:

[PO4^3-] = [H3O+]

La concentración de H3O+ en la solución de ácido fosfórico se puede calcular a partir del pH:

[H3O+] = 10^(-pH)
[H3O+] = 10^(-9,78)
[H3O+] = 1,73 * 10^(-10) M

Por lo tanto, la concentración de PO4^3- en la solución de ácido fosfórico es de 1,73 * 10^(-10) M.

La reacción de neutralización entre el hidróxido de sodio y el ácido fosfórico es la siguiente:

H3PO4 + 3NaOH <=> 3NaH2PO4

Para que la concentración de PO4^3- sea igual a la concentración de H3O+, se necesita que se neutralicen tres moles de ácido fosfórico por cada una mole de hidróxido de sodio.

Por lo tanto, el volumen de hidróxido de sodio necesario para valorar el ácido fosfórico hasta pH 9,78 es:

V(NaOH) = [ácido fosfórico] * V(ácido fosfórico)
V(NaOH) = 0,0500 M * 15,00 mL
V(NaOH) = 0,75 mL

Análisis de los datos obtenidos

Como se puede observar, el volumen de hidróxido de sodio necesario para valorar el ácido fosfórico hasta pH 4,66 es mayor que el volumen necesario para valorarlo hasta pH 9,78. Esto se debe a que, a pH 4,66, se neutralizan dos moles de ácido fosfórico por cada tres moles de hidróxido de sodio, mientras que, a pH 9,78, se neutraliza