Ampliación: volumen y concentración de ácido para un pH final (8090)

, por F_y_Q

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Tengo una solución de 25 microlitros de pH 7. ¿Cuanto ácido clorhídrico, y en que concentración, tengo que añadir para tener una disolución final de 30 microlitros y pH 6?

P.-S.

Si conoces los moles de protones que tienes en la disolución inicial y los que deberías tener en la disolución final, puedes calcular los moles que necesitas añadir y cuál será su concentración.

Moles en la disolución inicial.

A partir del pH puedes obtener la concentración de protones:

pH = -log\ [\ce{H^+}] = 7\ \to\ \color[RGB]{0,112,192}{\textbf{[\ce{H^+}]} \color[RGB]{0,112,192}{\bf = 10^{-7}\ M}

Con el dato del volumen, calculas los moles:

M = \frac{n}{V}\ \to\ n = M\cdot V = 10^{-7}\ \frac{mol}{\cancel{L}}\cdot 25\cdot 10^{-6}\ \cancel{L} = \color[RGB]{0,112,192}{\bm{2.5\cdot 10^{-12}\ mol}}

Moles en la disolución final.

De manera análoga obtienes los moles que ha de contener la disolución final:

\left pH = 6\ \to\ [\ce{H^+}] = 10^{-6}\ M \atop M = \frac{n}{V}\ \to\ n = M\cdot V \right \}\ \to\ n = 10^{-6}\ \frac{mol}{\cancel{L}}\cdot 30\cdot 10^{-6}\ \cancel{L} = \color[RGB]{0,112,192}{\bm{3\cdot 10^{-11}\ mol}}

Debes añadir \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\textbf{5 microlitros}}} para llevar la disolución final a los 30 microlitros. La concentración que ha de tener es:

M^{\prime} = \frac{(3\cdot 10^{-11} - 2.5\cdot 10^{-12})\ mol}{5\cdot 10^{-6}\ L} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bm{5.5\cdot 10^{-6}\ M}}}