¿La disolución de la sal en el agua cambia el pH?

Question

Estoy particularmente interesado en el efecto o la falta de efecto del NaCl disuelto en relación con el pH del agua. Sería interesante también si alguien tiene alguna idea de otras sales y sus efectos.

Answer 1

Cuando se disuelve una sal en agua, hay que distinguir 4 casos:

1. La sal resulta de la reacción de un ácido fuerte con una base fuerte, el pH será 7. Este es el caso, por ejemplo, de $\ce{NaCl}$ que resulta de la reacción de $\ce{HCl}$ y $\ce{NaOH}$ . Los iones $\ce{Na^+}$ y $\ce{Cl^-}$ son iones espectadores y no reaccionan con el agua. Por lo tanto, el pH no cambia.

2. La sal resulta de la reacción de un ácido fuerte con una base débil, el pH será inferior a 7. Este es el caso, por ejemplo, de $\ce{NH4Cl}$ que resulta de la reacción de $\ce{HCl}$ y $\ce{NH3}$ . Los iones $\ce{Cl^-}$ son iones espectadores y no reaccionan con el agua. Mientras que los iones $\ce{NH_4^+}$ se hidrolizan y dan iones $\ce{H^+}$ al agua. Por lo tanto, el pH disminuirá.

3. La sal resulta de la reacción de un ácido débil con una base fuerte, el pH será superior a 7. Este es el caso, por ejemplo, de $\ce{CH3COONa}$ que resulta de la reacción de $\ce{CH3COOH}$ y $\ce{NaOH}$ . Los iones $\ce{Na^+}$ son iones espectadores y no reaccionan con el agua. Mientras que los iones $\ce{CH3COO^-}$ se hidrolizan y aceptan iones $\ce{H^+}$ del agua. En este caso, el agua actúa como un ácido dejando un ion hidróxido. Por lo tanto, el pH aumentará.

4. La sal resulta de la reacción de un ácido débil con una base débil, el cálculo del pH es un poco complejo. Hay que tener en cuenta el $K_a$ y el $K_b$ del ácido débil y de la base débil, y cualquiera que sea el ácido más fuerte o débil será el factor dominante para determinar si la solución es ácida o básica. Podemos investigar tres casos:

   1. $K_a= K_b$ La solución acuosa es neutra. Este es el caso, por ejemplo, de $\ce{NH4CH3COO}$ que resulta de la reacción de $\ce{NH4OH}$ y $\ce{CH3COOH}$ . Los iones $\ce{NH4^+}$ y $\ce{CH3COO^-}$ se hidrolizan. Como la constante de hidrólisis del acetato iónico es igual a la constante de hidrólisis del amonio iónico, se produce la misma concentración de hidronio iónico y de hidróxido iónico, y el pH de la solución es neutro.
   2. $K_a> K_b$ Este es el caso, por ejemplo, de $\ce{NH4F}$ que resulta de la reacción de $\ce{NH4OH}$ y $\ce{HF}$ . Los iones $\ce{NH4^+}$ y $\ce{F^-}$ se hidrolizan y como los iones de amonio se hidrolizan en mayor medida que los iones de flúor, es decir, se produce más ion hidronio, y el pH de la solución es ácido.
   3. $K_a< K_b$ Este es el caso, por ejemplo, de $\ce{NH4CN}$ que resulta de la reacción de $\ce{NH4OH}$ y $\ce{HCN}$ . Los iones $\ce{NH4^+}$ y $\ce{CN^-}$ se hidrolizan y como los iones cianuro se hidrolizan en mayor medida que los iones fluoruro, es decir, se producen menos iones de hidronio, y el pH de la solución es básico.

Answer 2

$\ce{NaCl}$ es una sal de un ácido fuerte y una base fuerte. Como sabes, los ácidos fuertes dan bases conjugadas débiles y las bases fuertes dan ácidos conjugados débiles. Por lo tanto, el $\ce{Cl-}$ iones son demasiado débiles para aceptar protones del agua y $\ce{Na+}$ son demasiado débiles para reaccionar con $\ce{OH-}$ . Por lo tanto, no hay ningún cambio en la concentración de $\ce{H+}$ o $\ce{OH-}$ , por lo que no hay cambios en el pH.

Pero de una sal como $\ce{CH3COONa}$ se añade, $\ce{CH3COO-}$ acepta protones y cambia el pH. Esto es porque, el ácido débil $\ce{CH3COOH}$ da una base conjugada fuerte $\ce{CH3COO-}$ .