14 votos

¿Cuáles son los productos de la disociación del bicarbonato de sodio en el agua? ¿Cuál es el pH relativo de la solución?

Hace poco tuve una pregunta en un examen que preguntaba cuáles serían los productos si el hidrogenocarbonato de sodio se disolviera en agua. Tenía unas cuantas respuestas candidatas

  1. $\displaystyle\ce{NaHCO3 -> Na+ + HCO3-}$ pero esa no tiene nada que ver con el agua
  2. $\displaystyle\ce{NaHCO3 + H2O -> Na+ + OH- + H2CO3}$ , pero no lo hace $\ce{H2CO3}$ se descomponen en $\ce{H2O + CO2}$ ?
  3. $\displaystyle\ce{NaHCO3 + H2O -> Na+ + OH- + H2O + CO2}$ pero eso tiene agua en ambos lados de la ecuación.

En la segunda parte de la pregunta se preguntaba si la solución sería ácida, básica o neutra. ¿Cuál es la reacción adecuada para esto?

14voto

Bert Huijben Puntos 13856

No es tan intuitivo como parece y todas tus preguntas son legítimas, pero a veces ni siquiera los buenos argumentos pueden servir de prueba en química.


$\ce{NaHCO3 -> Na+ + HCO3-}$ pero ese no tiene nada que ver con el agua

Mira esta reacción: $$\ce{NaCl <=>Na+ +Cl-}$$

Incluso esta reacción no "involucra" al agua en los esquemas pero es correcta, suponemos que es una disociación de una sal en el agua.


$\ce{NaHCO3 + H2O -> Na+ + OH- + H2CO3}$ , pero no lo hace $\ce{H2CO3}$ se descomponen en $\ce{H2O + CO2}$ ?

Sí, pero de hecho esto es un equilibrio: $$\ce{H2CO3 <=> H2O + CO2}$$

Y luego hay que tener en cuenta otro importante equilibrio muchas veces ignorado: $$\ce{CO2 (aq) <=> CO2 (g)}$$ Así que la cantidad de $\ce{CO2}$ presente en la solución depende del tipo de sistema y de la presión ejercida. Como una botella de Coca-Cola: si el sistema está cerrado, la $\ce{CO2}$ permanece disuelto, de lo contrario el equilibrio se desplaza hacia la derecha y el $\ce{CO2}$ "se escapa" hasta que la tasa entre el $\ce{CO2}$ molécula disuelta y la $\ce{CO2}$ molécula escapada forma la solución es la misma.


$\ce{NaHCO3 + H2O -> Na+ + OH- + H2O + CO2}$ pero eso tiene agua en ambos lados de la ecuación.

Vale, no es una ecuación iónica neta pero la estequiometría sigue siendo correcta. Tal vez el agua se utiliza para indicar que estamos hablando de una reacción que tiene lugar en el agua.


¿Qué reacción no es correcta?

Todas las reacciones aquí son correctas, creo que tal vez pusieron algunas imprecisiones formales para ayudarte, pero en realidad todas son parte de series de equilibrios que normalmente ocurren y se pueden describir como: $$\begin{multline} \ce{NaHCO3 + H2O <=>[A] Na+ + HCO3- + H2O <=>[B] Na+ + H2CO3 + OH-} \\ \ce{ <=>[C] Na+ + OH- + H2O + (CO2(aq)<=>[C_2]CO2 ^ (g))}\end{multline}$$

La pregunta debería ser más específica y pedir lo último productos de la reacción porque todos ellos son productos de la disociación del hidrogenocarbonato de sodio y porque son equilibrios es probable que todas las especies estén presentes en diferentes cantidades cuando la reacción alcanza el equilibrio. Sin embargo, los productos finales se describen en la tercera respuesta. Y esta ecuación puede darte una pista sobre la acidez de la solución. Cuando $\ce{CO2}$ escapar de la solución (equilibrio $\mathrm{C_2}$ va a la derecha) la concentración de la especie de ácido maníaco baja pero los hidróxidos del equilibrio $\mathrm{B}$ siguen presentes, por lo que al final la solución en un sistema abierto con una atmósfera con una baja presión parcial de $\ce{CO2}$ tendrá un pH más alto, se volverá ligeramente alcalino.

-1voto

Rex Miller Puntos 1354

En primer lugar, hay que ionizar la sal como se ha mostrado. El NaOH es una base muy fuerte por lo que el Na+ debe ser un ácido muy débil. Se disuelve. Al ser un catión monocargado y bastante grande, se detiene ahí. Si fuera $\ce{Al^{3+}}$ El agua coordinada sería ácida por la retirada de carga de esa tricación brutalmente pequeña.

El bicarbonato es la sal de la primera ionización del ácido carbónico débil. Será entonces una base modestamente débil por hidrólisis, como ha demostrado (reversible). Las soluciones de bicarbonato son débilmente básicas. Si se les añade ácido (incluso ácido acético débil), hacen efervescencia. Al hervir la solución, se elimina el dióxido de carbono.

El carbonato es la sal de la segunda ionización del ácido carbónico débil. Es una base fuerte.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X