SolAcidoBaseSelectividad - IES Francisco Grande Covián

mailto:lortizdeo@hotmail.com I.E.S. Francisco Grande Covián ÁcidoBasSelectividadZaragozae
http://www.educa.aragob.es/iesfgcza/depart/depfiqui.htm 07/07/2009 Química 2ªBachiller
1.- .Se preparan 100 mL de una disolución de amoniaco diluyendo con agua 2 mL de amoniaco del 30.0 %
en peso y de densidad 0.894 g/mL.Calcular: a) la concentración de la disolución diluida y b) el pH de esta
disolución.
Datos: Masas atómicas: Nitrógeno= 14, hidrogeno= 1.Kb(amoniaco)=1.8 10 5 −
2mL
NH
3
30gr
0.
894gr
1molNH
3 1
× ×
=0,32 moles/L
100gr
1mL
17gr
0,
1 L
NH 3 + H 2 O NH +
4
[Inicial] 0,32 0 0
[Equili] 0,32-x x x
+
[ NH 4 ] [ OH
Kb=
[ NH ]
2
3
1.8 10 5 − x
=
0,
32
−
]
1.8 10 5 − =
+ OH −
2
x
0,
32 − x
x=2,37 10 3 − = [OH – ]
pOH= -log[OH] pOH=-log 2.37 10 3 − pOH=2.62
pH=14-2.62=11,38
0,32-x ≈ 0,32
1.- Se preparan 100 mL de una disolución de amoníaco diluyendo con agua 2 mL de amoníaco del 30,0 % en
peso y de densidad 0,894 g/mL. Calcular: a) la concentración de la disolución diluida y b) el pH de esta
disolución.
Datos: Masas atómicas: Nitrógeno = 14; hidrógeno = 1.Kb (amoníaco) = 1,8 10–5(2,5 puntos)
−3
1molNH
3 0.
89g.
NH 3 30 1 molNH
a) 2 · 10 L.
NH 3
= 0.
31
−3
17g.
NH 10 L.
NH 100 o.
1L.
dión
3
+
−
b) NH 3(
ac)
+ H 2O
↔ NH 4 ( ac)
+ OH ( ac)
[INICIAL] 0.31 0 0
[EQ.] 0.31-x x x
k b
+ − [ NH ][ OH ]
[ NH ]
3
x·
x
x
= x
pOH = −log
4
3
2
−5
−5
→1.
8·
10 = →1.
8·
10 = →
0.
31−
x
0.
31
−3
= 2.
36·
10
−
−3
[ OH ] = −log2.
36·
10 = 2.
62
pH + pOH = 14 , pH = 14 – 2.62 = 11.38
−3
2. 36·
10
−3
α = = 7.
61·
10 = 0.
007%
0.
31
3. El ácido fórmico está ionizado en un 3.2% en una disolución 0.2M. Calcule:
a) La constante de disociación de dicho ácido a la temperatura de los datos anteriores.
b) El porcentaje ionizado de una disolución 0.10 de ácido fórmico a la misma temperatura.
CH 2 OO(
ac)
+ H 2O(
l)
⇔ CHOO + H3O
[ Inicial ]
0.2M
Equilibrio 0.2-x x x
[ ]
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3
L

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x
α =
c0
x
0.032=
0.
2
−3
x = 6.
4 ⋅10
está es la concentración de CHOO el ión hidronio en el equilibrio.
[ CHOO]
⋅ [ H 3O]
K a =
CH OO
K a
2
[ ]
[ ]
−3
2 [ 6. 4 ⋅10
] −4
=
= 2,
048 ⋅10
−3
0.
2 − 6,
4 ⋅10
CH 2 OO(
ac)
+ H 2O(
l)
⇔ CHOO + H 3O
Inicial 0.1M
Equilibrio 0.1M x x
K a
=
[ CHOO]
⋅[
H O]
CH
2
OO
−4
x
2.
048 ⋅10
=
0.
1−
x
−3
x = 4.
525⋅10
4.
525⋅10
α =
0.
1
−3
3
2
⋅100
=
He considerado la x despreciable ya que: 0.1-x=0.1
4.
525%
4.- Cuando a 50 ml de una disolución 0,10 M de un ácido monoprótico débil, cuya constante de disociación
vale 3,5*10-8, se le añaden 450 m1 de agua, calcule:
a) la variación del grado de disociación del ácido y
b) la variación del pH de la disolución.(2,5 puntos) ) septiembre 2001
[ inicial]
[ eq]
3,5*
10
5,92*
10
α =
0,1
pH = −log
Disolución 2
[ inicial]
[ eq]
3,5*
10
-8
-8
1,87*
10
α =
0,01
pH = −log
AH +
0,1
0,1-
x
x x
= ≅ ⇒ x = 5,92*
10
0,1−
x 0,1
−5
+ [ H O ]
3
AH +
0,01
0,01-
x
* 100
x x
= ≅ ⇒ x = 1,87*
10
0,01−
x 0,01
−5
* 100
+ [ H O ]
3
2
→
H O ⇔ A
= 0,059%
= 4,23
50*
10
H O ⇔ A
2
= 0,187%
= 4,72
Variación grado de disociación
: 0,187 - 0,059 = 0,128
Variación de pH : 4,72 - 4,23 = 0,49
2
2
2
2
x
-3
0
0,1moles 1
L
= 0,01moles/ L
L 0,45L + 0,05L
−
x
−
+ H O
0
+ H O
x
3
3
0
x
+
0
+
−5
mol/L
−5
moles/L
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5.- Se dispone de tres disoluciones acuosas: una de ellas contiene cloruro de amonio, otra nitrato de potasio y la
tercera nitrito de sodio. Si los recipientes que las contienen están sin etiquetar, indique razonadamente cómo
podría distinguirlas
con ayuda de un indicador ácido-base. Escriba las ecuaciones iónicas necesarias para su razonamiento. Ka
(HNO2) = 7, 1 10 –4 Kb (amoníaco) = 1,8 10 -5 .
NH4Cl → NH4 + (base débil) + Cl - (ácido fuerte)
NH4 + + H2O ------ NH3 + H3O +
La reacción por tanto tendrá carácter ácido, su pH < 7
KNO3 → K + (base fuerte) + NO3 - (ácido fuerte)
La reacción por tanto tendrá carácter neutro, su pH = 7
NaNO2 → Na + (base fuerte) + NO2 - (ácido débil)
NO2- + H2O 7
6.- Si queremos impedir la hidrólisis que sufre el acetato de sodio en disolución acuosa. ¿Cuál de los
siguientes métodos será más eficaz?
a) Añadir ácido acético a la disolución. b) Añadir NaCl a la disolución. c) Añadir HCl a la disolución. d)
Ninguno, no es posible impedirla. Razone todas las respuestas.
a) Si añadimos ácido acético a la disolución se impedirá la hidrólisis porque la reacción se desplazará hacia la izquierda
y no se producirá. En el medio acuoso habrá suficiente ácido acético como para impedir que se produzca más por
hidrólisis.
H
O -
CH 3
2
- COONa ⎯⎯⎯→CH 3 - COO + Na
-
- COO + H O ←⎯→
CH - COOH + OH
CH 3
2
3
b) Si añadimos cloruro de sodio a la reacción no ocurrirá nada porque estará de espectador y no alterará el proceso de
hidrólisis. Se llevará acabo de todas formas.
c) Si añadimos ácido clorhídrico a la disolución no lo impedirá porque reaccionará con los OH– y la reacción se
desplazará hacia la derecha
d) añadiendo ácido acético o cualquier base que proporcione los iones OH
10 .- Calcule los gramos de ácido acético que se deben disolver en agua para obtener 500 ml de una disolución que
tenga un pH = 2,72. Ka (ácido acético) = 1,8 10 –5 .
Masas atómicas: hidrógeno = 1; oxígeno = 16; carbono = 12.
CH3-COOH + H2O→ CH3-COO - +H3O
pH →10 -2,72 =1,9×10 -3 = [H3O]
10.- Calcule los gramos de ácido acético que se deben disolver en agua para obtener 500 ml de una disolución
que tenga un pH = 2,72. Ka (ácido acético) = 1,8 10 –5 .
Masas atómicas: hidrógeno = 1; oxígeno = 16; carbono = 12.
Tenemos que calcular los gramos de ácido acético para conseguir 500 mL de una disolución a pH= 2,72.
Ka(ácido acético)= 1,8 x 10 -5
CH3COOH + H2O CH3COO - (ac) + H3O + (ac)
[INICIAL] C 0 0
[EQUILIBRIO] C-x x x
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+
–

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pH= 2,72; [H3O + ] = 1,91 x 10 -3 mol/L
1,8 x 10 -5 =
−3
( 1,
91⋅10
)
C −1,
91⋅10
−3
2
−3
1,
91⋅10
α = ⋅100
= 0,
94 %
0,
203
−6
3,
65⋅10
=
C −1,
91⋅10
−3
−6
3,
65⋅10
; C= = 0,
203 mol/L
−5
1,
8⋅10
0,
203molCH
3COOH 60gCH3COOH
−3
⋅
⋅500⋅10
LDIÓN = 6,
09gCH3COOH
LDIÓN 1molCH
COOH
3
11.- Razona sobre la veracidad de cada una de las siguientes afirmaciones:
a) Según la teoría de Brönsted, un ácido y su base conjugada difieren en un protón.
b) Un ácido y su base conjugada reaccionan entre sí dando una disolución neutra.
c) La base conjugada de un ácido fuerte es una base fuerte.
d) Una base de Arrhenius es aquella que en disolución acuosa da iones OH–
a) Verdadero: Por ejemplo la base conjugada del ácido acético CH3-COOH, es CH3-COO - , por lo tanto, sólo difieren
en el ion H + , es decir, en un protón.
b) Falso: Una disolución es neutra cuando: [H3O + ] = [OH - ] y además, la base conjugada es el resultado de la reacción
de su ácido con H2O entonces no pueden reaccionar entre sí.
CH3-COOH (ac) + H2O (l) ↔ CH3-COO - (ac) + H3O + (ac)
c) Falso: La base conjugada de un ácido fuerte es una base muy débil porque por ejemplo, en las reacciones de
disociación de un ácido fuerte, se disocia totalmente, lo que significa que el proceso contrario es muy poco probable.
d) Verdadero: Por ejemplo, en la disociación de una base como es el hidróxido de sodio ocurre lo siguiente:
NaOH (ac) → Na + + OH -
12.- Se dispone de una botella de ácido acético que tiene los siguientes datos: densidad 1,05 g/ml, riqueza en
masa 99,2 %.
a) Calcule el volumen que hay que tomar de esta disolución para preparar 500 ml de disolución de ácido acético
1,0 M.
b) Calcule el pH de la disolución preparada.
-
CH3 2
3
3
Haciendo uso de la formula: - COOH (ac) + H O (l) ↔ CH - COO (ac) + H O (ac)
1molCH3
- COOH 60gCH3
- COOH 100g
Dion 1ml
0,5L×
×
× × = 28,
8 ml
1L 1molCH
- COOH 99,2g Dion 1,05g Dion
3
CH3 - COOH + H2O
↔ CH3
- COO + H3O
INICIALES 1 0 0
EQUILIBRIO 1- x x x
[ ]
[ ]
−
1,
8×
10
5 =
-log(4,23×
2
x
(1-
x)
3
x = 4,23× 10 −
3
10 − )=2,37 pH=2,37
13.- .Se preparan dos disoluciones de la misma concentración:una de la sal de sodio del acido HA y otra de la
sal de sodio del acido HB.Si la constante de disociación del acido HA es mayor que la del acido HB,explique
razonadamente cual de las dos disoluciones preparadas es mas básica.
HA + H2O ===== A – + H3O + K1
HB + H2O ==== B– + H3O + K2
Si la constante de disociación de HA es mayor que la constante de disociación HB.
K1 > K2 [H3O + ]A > [H3O + ]B [OH – ]A < [OH – ]B
HA es mas acido,por lo tanto HB es mas básico.
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-
+
+

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14.- En una valoración ácido-base se valora un ácido débil (HA) con una base fuerte (BOH). Al llegar al
punto final razone sobre la veracidad de las siguientes afirmaciones:
a) Sólo se han neutralizado parte de los iones OH - de la base.
b) El pH en el punto de equivalencia es 7
c) Se han gastado los mismos moles de ácido que de base
HA + BOH BA + H2O
Respuestas:
a) FALSA. Se han neutralizado todos los iones. Pero cuando se hidrolice la sal, se formarán iones A - del ácido que al
juntarse con agua dará lugar a un ácido e iones OH -
b) FALSA. El pH no puede ser 7, debido a que la base es más fuerte que el ácido y por lo tanto no será neutra. El pH
será mayor que 7 ya que la disolución resultará básica
c) VERDADERA Si que se han gastado los mismos moles de HA que de BOH ya que el proceso de valoración se
realiza en una relación de 1 mol de ácido a 1 mol de base (independientemente de que sean fuertes o débiles)
15. Explique, con las ecuaciones químicas necesarias, por qué al mezclar 20 ml de ácido clorhídrico 0.10 M
con 10ml de NH3 0.2 la reacción no es neutra. Indique si su PH será mayor o menor que 7.
−
( ac)
+ NH 3 ( ac)
⇔ Cl NH 4
HCl +
Esta reacción no es neutra ya que consta de un ácido fuerte y una base débil, por esta razón el pH de está disolución va a
ser menor que 7, ya que el ácido fuerte predomina sobre la base débil. Solo tendría un PH neutro si se tratara de una base
y un ácido fuerte o una base y un ácido débil.
17.- Calcule el pH de la disolución que resulta cuando se añaden 0,8 litros de ácido acético 0,25 M a 0,2 litros
de hidróxido de sodio 1,0 M.
Ka (ácido acético) = 1,8 10 –5
CH COOH + NaOH → CH COONa + H O
3
3
2
La reacción ente el acido y la base es mol a mol, por lo tanto tendremos 0,2 moles de acetato de sodio en disolución
acuosa que se hidroliza totalmente:
CH COONa → CH COO
3 3 -
+ Na +
El ión acetato, al ser una base débil, reacciona con el agua estableciéndose el siguiente equilibrio:
CH COO
3 -
+ H O CH COOH + OH
2 3 -
[ ] INICIALES 0,2 0 0
[ ] EQUILIBRIO 0,2-x x x
Kb = Kw / Ka = 10 -14 / 1,8 x 10 -5 = 5,5 x 10 -10
5,5 x 10 -10 = x 2 / 0,2 => x = 1,05 x 10 -5
pOH = - log [ OH -
] = 4,97
pH = 14 – pOH = 9,03
20. El pH de una disolución de ácido nítrico es 1,50. Si a 25 ml de esta disolución se añaden 10 ml de una
disolución de la base fuerte KOH 0,04 M, calcule
a) El número de moles de ácido nítrico que queda sin neutralizar.
HNO3 + H2O NO3 - + H3O +
pH=1,50 [H3O + ]=[NO3]=[HNO3]=0,0316 moles/litro
nº moles base =nº moles ácido
0,04 moles/litro KOH x 0,01 L KOH = 4x10 -4 moles KOH
7,5x10 -4 – 4x10 -4 = 3,5x10 -4 moles de ácido nítrico sobran
b) Los gramos de base que se necesitarían para neutralizar el ácido de la disolución anterior.
7,5x10 -4 moles KOH x 56 g KOH/mol KOH = 0,042 gr KOH
21.- Se tienen dos disoluciones acuosas, de la misma concentración, una de ácido acético (Ka=1,8 10–5) y
otra de ácido salicílico (Ka = 1 10-3). Conteste razonadamente a las siguientes cuestiones:
a) Cuál de los dos ácidos es más débil:
b) Cuál de los dos tiene mayor grado de disociación
c) Cuál de las dos disoluciones tiene menor pH. (1,5 puntos) septiembre 2005
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a) El ácido más débil es el ácido acético ya que su Ka es menor que la del acético y, por tanto, disociará menos
+
iones H3 O .
b) El ácido salicílico tiene un mayor grado de disociación ya que es un ácido más fuerte que el acético.
c) La disolución de ácido salicílico tendrá un pH más bajo que la de acético ya que a mayor acidez, menor pH.
22 .- Para preparar 0,50 litros de disolución de ácido acético 1,2 M se dispone de un ácido acético comercial
del 96,0 % de riqueza en peso y densidad 1,06 g/ml. Calcule:
a) El volumen de disolución de ácido acético comercial necesario para preparar la disolución deseada.
b) El pH de la disolución obtenida.
c) El grado de disociación del ácido acético en la disolución preparada.
Ka (ácido acético) 1,8 10 –5 . Masas atómicas., C 12,0; H = 1,0; 0 = 16
a)
b) CH3-COOH + H2O→ CH3-COO - +H3O +
[ ] INICIALES 1,2 0 0
[ ] EQUILIBRIO 1,2-x x x
c)
23.-
a) Explique el concepto de hidrólisis y señale el papel que desempeña el agua en dicho proceso.
- La hidrólisis es la reacción del agua con una sustancia. Entre las sustancias que pueden sufrir esta reacción se
encuentran numerosas sales, que al ser disueltas en agua, sus iones constituyentes se combinan con los H3O + y con los
OH - , procedentes de la disociación del agua.
- Esto produce un desplazamiento del equilibrio de disociación del agua como y como consecuencia se modifica el
pH.
- Cuanto más débil sea el ácido o la base, mayor es la hidrólisis.
b) Escriba y explique razonadamente las reacciones que se producen al disolver en agua las siguientes sales:
NaNO3, CH3-COOK, NH4Cl.
NaNO3 ≥ es una sal procedente de ácido fuerte y base fuerte por lo que se produce una disolución neutra.
NaNO3 + H2O → Na + + NO3 - (no se hidrolizan)
CH3-COOK ≥ es una sal procedente de un ácido débil y una base fuerte por lo que se produce una hidrólisis básica
CH3-COO - + H2O → CH3-COOH + OH -
NH4Cl ≥ es una sal procedente de un ácido fuerte y una base débil por lo que se produce una hidrólisis ácida
NH4 + + H2O → NH3 + H3O +
23.- a) Explique el concepto de hidrólisis y señale el papel que desempeña el agua en dicho proceso.
b) Escriba y explique razonadamente las reacciones que se producen al disolver en agua las siguientes sales:
NaNO3, CH3-COOK, NH4Cl.
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a) La hidrólisis es un tipo de reacción química en la que actúa el agua con una sustancia que suelen ser sales. Las sales
primero se disocian en cationes y aniones gracias a la doble polaridad del agua. El agua hace que los enlaces de las
sales se rompan y se queden sus iones separados en el medio acuoso.
Después estos iones cargados actúan con el agua y rompen moléculas de agua haciendo que el pH neutro del agua
varíe.
Cuanto más débil sea el ácido o la base de la que proceda la sal, mayor será la hidrólisis
b) Nitrato de sodio: NaNO3
H O
−
3 +
+
2
NaNO3
⎯ ⎯⎯ →NO
Na
La sal procede de ácido fuerte y base fuerte y no experimente hidrólisis.
Acetato de potasio: CH3-COOK
La sal procede de ´´acido débil y base fuerte
H2
O - +
CH3 - COOK ⎯ ⎯⎯ →CH3
- COO + K
-
–
CH3 - COO + H 2O
←⎯→
CH3
- COOH + OH
Primero se han disociado las moléculas de acetato de sodio en iones acetato e iones sodio. En una segunda fase el
ión acetato ha hecho que se rompan las moléculas de agua produciéndose ácido acético e iones OH – . Produciendo
pH Básico
Cloruro de amonio: NH4Cl
La sal procede de ácido fuerte y base débil
H 2O
+ −
NH 4Cl
⎯⎯→NH 4 + Cl
+
+
NH 4 + H 2O
←⎯→
NH 3 + H 3O
Primero se han disociado las moléculas de cloruro de sodio en el agua y ha dado lugar a iones amonio e iones cloro.
En una segunda fase al reaccionar los iones amonio con agua se ha producido hidrólisis y se ha obtenido pH ácido
24.- Calcula el pH y el grado de hidrólisis de una disolución acuosa de acetato de sodio 0,010 M, sabiendo que
la constante de ionización del ácido acético es Ka= 1,8x10 -5 .
El CH3-COONa es una sal procedente de la neutralización de un ácido débil (CH3-COOH) y una base fuerte (NaOH). El
acetato de sodio en disolución acuosa se disocia totalmente formando 0,01 mol/l de iones CH3-COO - y 0,01 mol/l de
iones Na + :
CH3-COONa ⎯⎯→ O H2 CH3-COO - (ac) + Na + (ac)
Solamente los iones CH3-COO - experimentan la reacción de hidrólisis:
CH3-COO - (ac) + H2O (l) ↔ CH3-COOH (ac) + OH - (ac)
Kb=
-
[ CH3
- COOH ][ OH ]
-
[ CH - COO ]
3
CH3-COO - (ac) + H2O (l) ↔ CH3-COOH (ac) + OH - (ac)
[ INICIAL ] 0, 01 0 0
[ ]
EQUILIB 0, 01-x x x
Sustituyendo los valores de las concentraciones en la expresión de la constante de equilibrio y teniendo en cuenta que,
como Kb es muy pequeña, se puede hacer la aproximación 0, 01-x ≈ 0, 01 se obtiene:
−14
2 2
Kw 10
−10
−10
x x
Kb = = = 5,
5×
10 ⇒ 5,
5×
10 = ≈
−5
Ka 1,
8×
10
0,
01−
x 0,01
-
6
Resolviendo la ecuación se obtiene x=[ OH ] =2,35 10 −
×
pOH = -log(2,35x10 -6 ) = 5,62
pH + pOH = 14 pH = 14 – pOH pH = 8, 38
El grado de hidrólisis está dado por la relación entre los moles hidrolizados de iones CH
-
- COO y los moles iniciales
−6
x 2,
35×
10
−
α = = = 2,
35×
10
Co 0,
01
Y el porcentaje de hidrólisis será:
% hidrólisis = α
× 100 = 0,
0235%
4
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25.- Se añaden 1.08 gramos de HClO2 a 427 ml de una disolución NaClO2 0.015 M. Admitiendo que el
volumen de la disolución no varía calcula las concentraciones finales de todas las especies presentes sabiendo que
la constante de ionización del ácido HClO2 es Ka= 1.1*10 -2 .
Primero averiguaremos la concentración del HClO2
. 08gHClO
0.
427Ldión
1 2 *
1
68.
5gHClO
molHClO 2 = 0.037 molesHClO2/ L dión
Partimos de las concentraciones [NaClO2]= 0.015M
[HClO2] = 0.037 M
2
NaClO2 + H2O Na + + ClO2 -
HClO2 (ac) + H2O ClO2 - (ac) + H3O +
[inicial] 0.037 0.015 0
[equilibrio] 0.037-x 0.015+x x
[ ClO2
][ H3O]
Ka =
1.1*10
[ HClO2
]
-2 [ 0.
015 + x][
x]
=
suponemos que x es pequeño y se desprecia pero como es grande
[ 0.
037 − x]
hay que hacer la ecuación de segundo grado y al resolver
X= 0.011 mol/l pH=-log[H3O]= 1.96
Concentraciones finales
[HClO2] 0.037-0.011 = 0.359 mol/l
[ClO2 - ] 0.015+0.011 = 0.026 mol/l
[H3O] = 0.011 mol/l
27.- Calcule el pH y el grado de disociación de una disolución que se ha preparado añadiendo 10 mL de ácido
clorhídrico 0,1 M a 90 mL de una disolución 0,5 M de ácido acético. Ka (ác. acético) = 1,8 10 -5 .
pH y grado de disociación?
10ml HCl 90mL CH3COOH Ka=1,8 x 10 -5
0,1M 0,5M
0,
1mol
/ L ⋅10⋅10
[ HCl ] =
= 0,
01mol
/ L
100⋅10
−3
L
−3
[ CH COOH ] = 0,
45mol
/ L
3
L
0,
5mol
/ L ⋅ 90 ⋅10
3
100 ⋅10
L
= −
−3
H2O
HCl (ac) Cl- (ac) + H+ (ac)
[INICIAL] 0,01 O 0
[EQUILIBRIO] 0,01 0,01 0,01
H2O
CH3COOH (ac) CH3COO- (ac) + H+ (ac)
[INICIAL] 0,45 0 0,01
[EQUILIBRIO] 0,45-x x 0,01 + x
L
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Ka= 1,8 x 10 -5
−5
x ⋅ ( 0,
01+
x)
1,
8 ⋅10
=
; x = 8,1 x 10
0,
45 − x
-4 mol/L
[H+] = 0,01 + 8,1 x 10 -4 = 0,01081 mol/L
pH= - log (0,01081)= 1,97
α =
8,
1⋅10
0,
45
−4
⋅100
= 0,
18%
28.- Indique, justificando brevemente la respuesta, si son ciertas o falsas las siguientes afirmaciones:
a) Si diluimos una disolución de ácido acético con agua el pH no varía.
b) Un ácido fuerte no es lo mismo que un ácido concentrado.
c) Al disolver una sal siempre se obtiene una disolución de pH = 7
a) Falso: porque según la reacción de ácido acético y agua, comportándose el acético como un ácido débil ocurre que:
CH3-COOH (ac) + H2O (l) ↔ CH3-COO - (ac) + H3O + (ac)
Esto significa que el acético no se ha disociado totalmente, pero aun así se ha formado el ión hidronio y este aumento,
produce la disminución del pH de la reacción siendo de esta forma una disolución ácida:
[H3O + ] > 10 -7 mol/L
b) Verdadero: porque un ácido fuerte (Ka elevada) es el que se disocia completamente al final de la reacción y un ácido
concentrado significa que su molaridad es muy alta, por lo tanto son conceptos distintos y que un ácido sea o no
concentrado no cambia a que sea fuerte o débil, ya que esto depende de la Ka.
c) Falso: solamente se obtiene una disolución pH =7 cuando reaccionan:
Un ácido fuerte y una base fuerte
Un ácido débil y una base débil, solamente cuando la constante de acidez es igual a la constante de basicidad.
29.- a) Determine la concentración de una disolución de ácido benzoico, ácido monoprótico de fórmula
C6H5COOH, sabiendo que para neutralizar 20 ml de la misma se han utilizado 15,2 ml de disolución de
hidróxido de bario 0,5 M.
b) Sabiendo que el hidróxido de bario es una base fuerte, determine el valor del pH en el punto de equivalencia.
Ka(C6H5COCH) = 6,5 10–5.
2C6H5COOH (ac) + Ba(OH)2 (ac) (C6H5COO)2Ba (ac) + 2H2O (l)
A)
0,
5molBa(
OH ) 2 2molC6
H 5COOH
1
0,
0152L
×
×
= 0,
76mol
/ L(
M )
1LBa(
OH ) 1molBa(
OH ) 0,
02LDisolución
B)
2
2
0,
5molBa(
OH ) 2 2mol(
C6
H 5COO)
2 Ba
1
0,
015L
×
×
= 0,
43mol
/ L
L
1molBa(
OH )
−3
( 20 + 15,
2).
10 LDisolución
2
H2O
(C6H5COO)2Ba (ac) C6H5COO - (ac) + Ba + (ac)
C6H5COO - (ac) + H2O (l) C6H5COOH (ac) + OH - (ac)
[EQUILIBRIO] 0,43-x x x
k
K B =
k
10
−14
6,
5.
10
−5
w
a
K B
2
−14
10 −
= = 1,
54.
10
−5
6,
5.
10
10
− [ ]
x −6
= ; x = 8,
13.
10 = OH
0,
43 − x
pOH=-log(OH - )= 5,09 ; pH=14- 5,09 = 8,91
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31.- Responde, justificando brevemente la respuesta, a las siguientes cuestiones:
a) ¿Qué le ocurre al pH de una disolución acuosa de un ácido fuerte cuando se le añade agua?
b) ¿Qué le ocurre a la constante de ionización de un ácido fuerte cuando a una disolución acuosa del mismo se le añade
agua?
c) ¿Qué le ocurre al grado de disociación de una disolución acuosa de un ácido débil cuando se le añade agua?
Respuestas:
a) Si añadimos agua disminuye la concentración del ácido y, por tanto, disminuye la concentración de H + presentes en
la disolución. Esto significa que al añadir agua el pH aumenta (menor acidez)
b) La constante de ionización no varía. La constante de un ácido muy fuerte, sea de la concentración que sea, siempre se
encuentra completamente disociado.
c) El grado de disociación toma valores inferiores a la unidad, pero significativos. Para una disolución acuosa de un
ácido débil de concentración C0 (mol/L) en la que se disocian x mol/L de ácido, el grado de disociación α viene dado
por la relación:
α =
x
C0
32. a) Determina el pH de una disolución acuosa que es 0,4 M en ácido acético y 0,4 M en acetato de sodio. Para el
ácido acético: Ka = 1,8 · 10 -5 .
[CH3 – COOH] = 0,4 mol/l
[CH3 – COONa] = 0,4 mol/l CH3 – COO - (ac) + Na + (ac)
CH3 – COOH (ac) +H2O (l) CH3 – COO - (ac) + H3O + (ac)
0,4 mol/l 0,4 mol/l 0 [inicial]
0,4 – x 0,4 + x x [equilibrio]
Ka =
− +
[ CH −COO
][ H O ]
3
[ CH −COOH
]
+
pH = - log [ O ]
10 -5 .
3
H 3
3
; 1,8 · 10 -5 =
= - log (1,8 · 10 -5 ) = 4,74
( 0,
4 + x)
· x
0,
4 − x
; x = 1,8 · 10 -5 mol/l
b) Determina el pH de una disolución acuosa que es 0,4 M en cloruro de amonio. Para el amoníaco : Kb = 1,8 ·
[NH4 Cl] = 0,4 mol/l NH4 + (ac) + Cl - (ac)
NH4 + (ac) + H2O (l) NH3 (ac) + H3O + (ac)
0,4 mol/l 0 0 [inicial]
0,4-x x x [equilibrio]
Ka =
+
[ NH 3][
H 3O
]
+ [ NH 4 ]
pH = - log (1,49 · 10 -5 ) = 4,83
;
−14
10
Ka =
1,
8 ⋅10
−5
x·
x
=
0,
4 − x
; x = 1,49 · 10 -5 mol/l
33- Determina el pH y el grado de disociación de una disolución obtenida al disolver 2 g de ácido salicílico, ácido
monoprótico cuya masa molar vale 138 g/mol, en 100 ml de agua, admitiendo que la presencia del soluto no
afecta al volumen final de la disolución. Constante de ionización del ácido salicílico 2 hidroxibenzoico Ka=
1´1 10 -3 .
2g C7H6O3
C7H6O3 (ac) + H2O (l) C7H5O3 - (ac) + H3O + (ac)
[inicial] 0´14 0 0
[equilibrio] 0´14-x x x
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Ka= = 1´1 10 -3
Suponiendo que 0´14-x = 0´14:
1´1 10 -3 =
X= = 0´012
Una vez que sabemos la x, calculamos el grado de disociación y el pH:
Grado de disociación: α= 100= 8´57%
pH= - log [0´012]= 1´92
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