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· Para construir la curva de valoración de la titulación de NH4OH con HCl, necesitamos determinar los puntos de equilibrio de la reacción y la cantidad de ácido o base agregada en cada punto. El proceso se puede dividir en tres partes: la región de exceso de base, el punto de equivalencia y la región de exceso de ácido.
Región de exceso de base: En esta región, el NH4OH actúa como base y el HCl se agrega en pequeñas cantidades para neutralizarlo. El pH se calcula utilizando la ecuación de la constante de equilibrio ácido-base:
pH = pKa + log([A-]/[HA])
donde pKa es la constante de disociación ácida de NH4OH (9.24), [A-] es la concentración de NH3 y [HA] es la concentración de NH4+.
Para el primer punto, cuando no se ha agregado HCl, la concentración de NH4OH es de 0.042 M, por lo que [A-] = 0 M y [HA] = 0.042 M. Sustituyendo en la ecuación del pH, se obtiene:
pH = 9.24 + log(0/0.042) = 9.24
Para los siguientes puntos, la concentración de NH4OH disminuye a medida que se agrega HCl, por lo que [A-] aumenta y [HA] disminuye. Los valores de pH para cada punto se muestran en la siguiente tabla:
	Volumen agregado (mL)
	Moles de HCl agregados
	Concentración de NH4OH (M)
	[A-] (M)
	[HA] (M)
	pH
	0
	0
	0.042
	0
	0.042
	9.24
	5
	0.00018
	0.034
	0.008
	0.026
	8.66
	10
	0.00036
	0.026
	0.016
	0.010
	8.21
	15
	0.00054
	0.018
	0.024
	0.006
	7.83
	20
	0.00072
	0.010
	0.032
	0.002
	7.49
	25
	0.0009
	0.002
	0.04
	0
	7.18
Punto de equivalencia: En el punto de equivalencia, se ha agregado suficiente HCl para neutralizar completamente el NH4OH. En este punto, la solución es una mezcla de NH4+ y Cl- y el pH es determinado por la hidrólisis de la sal de NH4Cl:
NH4+ + H2O ⇌ NH3 + H3O+
La constante de equilibrio de esta reacción, Kb, se puede calcular a partir de la constante de disociación ácida de NH4OH:
Kb = Kw/Ka = (1.0 x 10^-14)/(5.6 x 10
· El primer paso es determinar la cantidad de amoníaco que se produjo durante la digestión. Sabemos que se recogió en 12 mL de HCl 0.0234 M. Esto significa que la cantidad de ácido que reaccionó con el amoníaco fue:
0.0234 mol/L * 0.012 L = 2.81 x 10^-4 moles de HCl
Dado que la reacción entre el amoníaco y el ácido clorhídrico es:
NH3 + HCl → NH4Cl
Podemos ver que la relación estequiométrica es de 1:1. Por lo tanto, la cantidad de amoníaco producido es también de 2.81 x 10^-4 moles.
A continuación, podemos calcular la concentración de NaOH que se necesitó para neutralizar el exceso de ácido:
0.0287 mol/L * 0.0036 L = 1.03 x 10^-4 moles de NaOH
Como la relación estequiométrica entre NaOH y HCl es también de 1:1, sabemos que la cantidad de HCl en exceso fue de 1.03 x 10^-4 moles.
Ahora podemos calcular la cantidad total de HCl que se utilizó durante la destilación:
2.81 x 10^-4 moles de HCl (para neutralizar el amoníaco) + 1.03 x 10^-4 moles de HCl (en exceso) = 3.84 x 10^-4 moles de HCl
Por lo tanto, podemos calcular la cantidad de nitrógeno presente en la muestra:
3.84 x 10^-4 moles de HCl * (1 mol de N / 1 mol de HCl) * (14.01 g de N / 1 mol de N) = 5.38 x 10^-3 g de N
Como se sabe que la proteína vegetal contiene un 26.2% de nitrógeno, podemos calcular la cantidad de proteína presente en la muestra:
5.38 x 10^-3 g de N * (1 g de proteína / 0.262 g de N) = 20.5 g de proteína
Por lo tanto, el contenido proteico de la muestra es de 20.5%.
· Para calcular el pH y el grado de hidrólisis de la disolución de NaNO2, necesitamos recordar que NaNO2 se hidroliza en agua para producir ácido nitroso (HNO2) y hidróxido (OH-).
La ecuación de hidrólisis es la siguiente:
NaNO2 + H2O ⇌ HNO2 + NaOH
La constante de equilibrio de la hidrólisis, Kb, se puede expresar en términos de la constante de disociación ácida, Ka, para el ácido conjugado HNO2:
Kb = Kw/Ka = (1.0 x 10^-14)/(4.5 x 10^-4) = 2.2 x 10^-11
Ahora podemos usar la relación entre Kb y el grado de hidrólisis, α, para calcular el grado de hidrólisis:
Kb = α^2 / (1-α)
2.2 x 10^-11 = α^2 / (1-α)
Resolviendo para α, obtenemos α = 0.0052
El grado de hidrólisis es del 0.52%, lo que indica que la hidrólisis es bastante limitada.
Para calcular el pH, necesitamos recordar que el ión hidróxido producido por la hidrólisis reacciona con el ión hidronio (H+) en el agua para formar agua. La ecuación para esta reacción es la siguiente:
H+ + OH- ⇌ H2O
La concentración de OH- se puede calcular a partir del grado de hidrólisis y la concentración inicial de NaNO2:
[OH-] = α[C] = (0.0052)(0.006 M) = 3.12 x 10^-5 M
La concentración de H+ se puede calcular a partir del equilibrio de ionización del agua:
Kw = [H+][OH-] = 1.0 x 10^-14
[H+] = Kw/[OH-] = (1.0 x 10^-14)/(3.12 x 10^-5 M) = 3.21 x 10^-10 M
El pH se puede calcular a partir de la concentración de H+:
pH = -log[H+] = -log(3.21 x 10^-10) = 9.49
Por lo tanto, el pH de la disolución de NaNO2 es de 9.49.