El NH4F (fluoruro de amonio) genera una disolución ligeramente ácida en agua.
Para entender esto, debemos considerar la hidrólisis de sus iones:
- Ion amonio (NH4+): Procede de una base débil (NH3, amoníaco). El NH4+ es el ácido conjugado de una base débil, por lo que actúa como un ácido débil en agua: NH4+(aq)+H2O(l)⇌NH3(aq)+H3O+(aq) Esta reacción produce iones hidronio (H3O+), tendiendo a acidificar la disolución.
- Ion fluoruro (F−): Procede de un ácido débil (HF, ácido fluorhídrico). El F− es la base conjugada de un ácido débil, por lo que actúa como una base débil en agua: F−(aq)+H2O(l)⇌HF(aq)+OH−(aq) Esta reacción produce iones hidroxilo (OH−), tendiendo a basificar la disolución.
Para determinar si la disolución es ácida o básica, necesitamos comparar las fuerzas relativas de estos dos procesos de hidrólisis, lo que se hace comparando la constante de acidez del ion amonio (Ka del NH4+) con la constante de basicidad del ion fluoruro (Kb del F−).
- Ka(NH4+)=Kw/Kb(NH3)
- Kb(F−)=Kw/Ka(HF)
Con valores aproximados a 25°C:
- Kw=1.0×10−14
- Kb(NH3)≈1.8×10−5
- Ka(HF)≈7.2×10−4
Calculando:
- Ka(NH4+)=(1.0×10−14)/(1.8×10−5)≈5.6×10−10
- Kb(F−)=(1.0×10−14)/(7.2×10−4)≈1.4×10−11
Comparando los valores: Ka(NH4+)≈5.6×10−10 es mayor que Kb(F−)≈1.4×10−11.
Dado que la constante de acidez del catión (NH4+) es mayor que la constante de basicidad del anión (F−), la reacción de hidrólisis ácida es más significativa que la reacción de hidrólisis básica. Por lo tanto, la disolución de NH4F será ligeramente ácida.