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7 Reacciones ácido-base 1.

Indica Ind ica y just justific ifica a la fal falsed sedad ad o ver veraci acidad dad de las sig siguie uiente ntess fra frases: ses:

a) Según Arrhenius, una base debe debe originar iones OH - al disolverla en agua. b) Según Brönsted-Lowry, para que un ácido pueda ceder protones no es necesaria la presencia de una base capaz de aceptarlos. (Canarias, 2006)

a) Estaafirmaciónesver Estaafirmaciónesverdadera,yaquelapropiadefiniciónde dadera,yaquelapropiadefiniciónde deArrheniusdicequesetratadeunasustanciaqueliberai hidroxiloaldisolverseenagua.

b) Estaafirmaciónesfalsa,y Estaafirmaciónesfalsa,yaqueenelconceptoác aqueenelconceptoácido-based ido-based Arrheniusestáimplícitalaexistenciadeparesconjugados, demaneraqueparaqueunácidopuedacederprotones esnecesarioqueexistaunabasecapazdeaceptarlos. 2.

El ion hidr hidrogen ogenosul osulfato fato es anfó anfótero tero.. Escri Escriba ba y nomb nombre re toda todass las esp que participan en la reacción con agua cuando el ion actúa como ác o como base, identificando los pares ácido-base para las dos reacci anteriores. (Castilla y León, 2006)

Elionhidrogenosulfatosepuedecomportarcomounasustanci anfótera,yaqueactúacomoácidoocomobasedependiendo desicedeelprotónquetodavíatieneosiaceptaotro. Ácido:cedesuprotónalagua: HSO-4 +H2OSO42- +H3O+ →Paresconjugados:HSO Base:aceptaunprotóndelagua: HSO-4 +H2OH2SO4 +OH- →Paresconjugados:HSO-4 3.

Indique cuá Indique cuáll es el ácid ácido o conj conjugad ugado o de las sigu siguient ientes es espe especies cies cua actúan como base en medio acuoso: HCO 3 , H2O y CH3COO-. (Andalucía, 2007)

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Comolasespeciessecomportancomobasesenmedioacuoso Comolasespeciessecomportancomobase senmedioacuoso aceptanunprotóndelagua,generandolosácidosc aceptanunprotóndelagua ,generandolosácidoscorrespondie orrespondie

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a) Según Segúnlad ladefinic efiniciónde ióndepH( pH(pH pH= -log[H3O+]),unadisolución depH=13tieneunaconcentracióndeprotonesiguala10 yunadisolucióndepH=8tieneunaconcentracióndeproto iguala10-8.Cuantomayoreslaconcentracióndeprotones, mayoreslaacidez.Portanto,laafirmaciónesverdadera, yaqueladisolucióndepH=13tienemenorconcentración deprotonesy,portanto,serámásbá deprotonesy ,portanto,serámásbásica. sica. b) Estaafirmaciónesverda Estaafirmaciónesverdadera,yaque,segúnladefinición,c dera,yaque,segúnladefinición,c menoreselpHmayoreslaconcentracióndeprotones deunaespeciey,portanto,mayoress deunaespeciey ,portanto,mayoressuacidez. uacidez. 5.

Indica cuáles de las siguientes afirmaciones sobre una disolución acu de un ácido son ciertas: a) El pH de la disolución disolución es básico. básico. b) El producto [H +] [OH-] de la disolución es 10-14 M. c) La concentración de protones en disolución es mayor que 10 -7. d) El pOH es menor que el pH. (Castilla-La Mancha, 2007)

a) Estaafirmaciónesfalsa Estaafirmaciónesfalsa,yaquesisetratadeunadisoluc ,yaquesisetratadeunadisoluciónácid iónácid elpHnopuedeserbásico;deberásermenorque elpHnopuedeserbásico ;deberásermenorque7y 7y,portanto, ,portanto,

b) Estaafirmaciónesverda Estaafirmaciónesverdadera,yaqueentodaslas dera,yaqueentodaslasdisolucione disolucione acuosassecumplesiemprequeelproductodelaconcentrac deprotonesporladeioneshidroxilo,elproductoiónicodelag a25°C,es10-14.

c) Estaafirmaciónesverda Estaafirmaciónesverdadera,yaquelasdisolucionesa dera,yaquelasdisolucionesacuosas cuosas deunácidotienenpH<7y,portanto,[H 3O+]>10-7M.

d) Estaafirmaciónesfalsa,ya Estaafirmaciónesfalsa,yaquesiempresecumple quesiempresecumple quepH+pOH=14,ysienunadisoluciónácida elpHtienequesermenorque7,elpOHtienequetener unvalormayorque7.Portanto,elpOHserámayorqueelpH  Sign up to vote on this title 6.

 Useful  Not useful Indique los procedimientos que se utilizan en el laboratorio para med el pH de las disoluciones, señalando las características de cada uno.

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a) Según Segúnlad ladefinic efiniciónde ióndepH( pH(pH pH= -log[H3O+]),unadisolución depH=13tieneunaconcentracióndeprotonesiguala10 yunadisolucióndepH=8tieneunaconcentracióndeproto iguala10-8.Cuantomayoreslaconcentracióndeprotones, mayoreslaacidez.Portanto,laafirmaciónesverdadera, yaqueladisolucióndepH=13tienemenorconcentración deprotonesy,portanto,serámásbá deprotonesy ,portanto,serámásbásica. sica. b) Estaafirmaciónesverda Estaafirmaciónesverdadera,yaque,segúnladefinición,c dera,yaque,segúnladefinición,c menoreselpHmayoreslaconcentracióndeprotones deunaespeciey,portanto,mayoress deunaespeciey ,portanto,mayoressuacidez. uacidez. 5.

Indica cuáles de las siguientes afirmaciones sobre una disolución acu de un ácido son ciertas: a) El pH de la disolución disolución es básico. básico. b) El producto [H +] [OH-] de la disolución es 10-14 M. c) La concentración de protones en disolución es mayor que 10 -7. d) El pOH es menor que el pH. (Castilla-La Mancha, 2007)

a) Estaafirmaciónesfalsa Estaafirmaciónesfalsa,yaquesisetratadeunadisoluc ,yaquesisetratadeunadisoluciónácid iónácid elpHnopuedeserbásico;deberásermenorque elpHnopuedeserbásico ;deberásermenorque7y 7y,portanto, ,portanto,

b) Estaafirmaciónesverda Estaafirmaciónesverdadera,yaqueentodaslas dera,yaqueentodaslasdisolucione disolucione acuosassecumplesiemprequeelproductodelaconcentrac deprotonesporladeioneshidroxilo,elproductoiónicodelag a25°C,es10-14.

c) Estaafirmaciónesverda Estaafirmaciónesverdadera,yaquelasdisolucionesa dera,yaquelasdisolucionesacuosas cuosas deunácidotienenpH<7y,portanto,[H 3O+]>10-7M.

d) Estaafirmaciónesfalsa,ya Estaafirmaciónesfalsa,yaquesiempresecumple quesiempresecumple quepH+pOH=14,ysienunadisoluciónácida elpHtienequesermenorque7,elpOHtienequetener unvalormayorque7.Portanto,elpOHserámayorqueelpH  Sign up to vote on this title 6.

 Useful  Not useful Indique los procedimientos que se utilizan en el laboratorio para med el pH de las disoluciones, señalando las características de cada uno.

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7 Reacciones ácido-base 7.

El rojo de feno fenoll es un indi indicado cadorr ácid ácido-ba o-base se cuya form forma a ácid ácida a HI es y la forma alcalina I es roja. Sabiendo que el intervalo de viraje es pH = 6 - 8, ¿de qué color será una disolución de NaOH 0,1 M y una de HClO4 0,02 M a las que se ha añadido este indicador? Razona la respuesta.

LoprimeroesdeterminarelpHdelasdosdisoluci LoprimeroesdeterminarelpH delasdosdisolucionesconocie onesconocie elvalordelaconcentración.La elvalordela concentración.LadisolucióndeNaO disolucióndeNaOHdeconcen Hdeconcen 0,1MtieneunvalordepH=13,ysegúnlainforma 13,ysegúnlainformacióndelin cióndelin predominarálaformaalcalinaI ,decolorrojo.

Porotraparte,elpHdeladisolución0,02Mdeácidopercl Porotraparte,elpHdeladisolució n0,02Mdeácidoperclóric óric es1,7,ylaformapredominantedelindi es1,7,ylaformapre dominantedelindicadorserálaHI, cadorserálaHI, decoloramarillo.

8.

Calcule de un modo razo Calcule razonad nado o el pH de 100 mL de agua dest destilad ilada a y el pH de esta agua tras añadirle 0,05 cm 3 de ácido clorhídrico 10 (Castilla y León, 2005) ElpHdelaguadestilada,pordefinición,seráiguala7, ElpHdelaguadestilada,pordefinició n,seráiguala7, yaqueenelagua[H3O+]=[OH-]=10-7,y: pH= -log[H 3O+]= -log10-7 →pH=7

Alañadir0,05cm3deHClalaguaante deHClalaguaanteriortendremosuna riortendremosunadiso diso deunácidofuerteysupHserámenorde7.Par deunácidofuerteysupHse rámenorde7.Paracalcularsuv acalcularsuv utilizamosladefinición,teniendo utilizamosla definición,teniendoencuentaque,alseruná encuentaque,alserunácido cido sedisociarácompletamente sedisociarác ompletamenteendisoluciónacuo endisoluciónacuosa.Primerode sa.Primerode calcularlaconcentracióndeprotones: n HCl →

n HCl

=

nH3O+

→

M HCl

=

n HCl

→

V  

= M HCl ⋅ V   = 10 M ⋅ 0,05 ⋅ 10-3 L = 5 ⋅ 10-4 m

Comoseañadeestacantidadsobrelos100mLdeaguaante Comoseañadeestacantidadsobrel os100mLdeaguaante laconcentracióndelácidodiluidoserá:

[HCl] =

n HCl V  

=

5

Sign up to vote on this title ⋅ 10 10-4 mol ⋅ 10-3 5 useful  Useful =Not

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Se tien tienen en dos diso disoluci luciones ones acuo acuosas sas de la mism misma a conc concentr entració ación, n, -5 una de ácido acético ( K a = 1,8 ⋅ 10 ) y otra de ácido salicílico (K a = 1,0 ⋅ 10-3). Conteste razonadamente a las siguientes cuestiones: a) Cuál de los dos ácidos es es más débil. b) Cuál de los dos tiene mayor grado de disociación. c) Cuál de las dos disoluciones tiene menor pH. (Aragón, 2005)

a) Elácidomásdé Elácidomásdébileselquetienel bileselquetienelaconstantededisoc aconstantededisociación iación máspequeña,yaqueestarámenosdiso máspequeña,yaquee starámenosdisociadoyhabráme ciadoyhabrámenor nor cantidaddeprotonesendisolución.Por cantidaddeprotones endisolución.Portanto,eselácido tanto,eselácido acético. b) Elgradodedisoc Elgradodedisociaciónesmay iaciónesmayorcuantomásdiso orcuantomásdisociadoestá ciadoestá elácidoy,portanto,cuantomayo elácidoy ,portanto,cuantomayoressuconstante ressuconstante deacidez;enestecaso,elácidos deacidez;eneste caso,elácidosalicílico. alicílico.

c) Como Comoelp elpH H= -log[H 3O+],cuantomayorsealaconcentració deprotones,y,portanto,laconstante deprotones,y ,portanto,laconstantededisociació dedisociacióndelácido ndelácido menorserásupH.Enestecaso,eláci menorserásupH.Ene stecaso,elácidosalicílic dosalicílicotendrámen otendrámen valordepH.

10.

La aspi aspirina rina es un medi medicame camento nto cuyo comp compuesto uesto activ activo, o, el ácido -4 acetilsalicílico, es un ácido débil con K a = 3,27 ⋅ 10 . Su equilibrio de ionización es: HC9H7O4 + H2O  C9H7O4-

+

H3O+

a) ¿Cuál es la concentración inicial de una disolución formada por una tableta de aspirina de 650 mg disuelta en 250 mL de agu b) ¿Qué pH tiene? (Castilla-La Mancha, 2005) a) Laconcentrac Laconcentracióndeácidoace ióndeácidoacetilsalicíli tilsalicílico(HC H7O Sign upco(HC to vote on9this title 4) enladisoluciónes:  Useful  Not useful m HC9 H7O4

650 ⋅ 10-3 g

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7 Reacciones ácido-base Comoconocemos K a =3,27⋅10-4,podemosdespejarx   delaexpresión(¡ojo!:noaproximar,estádiluida): K a

-4

3, 27 ⋅ 10 Como[H3O+]=

+ [HC9H7O4 ] [H3O ] = [HC9H7O 4] 2

=

x 

→

0,0144 - x 

x 

= 2, 04 ⋅ 10-3

x  =2,04⋅10-3,calculandoelpH:

pH= -log[H3O+]= -log2,04⋅10-3 →pH=2,69 11.

Calcula el pH de las siguien Calcula siguientes tes disolu disolucione ciones: s: a) hidróx hidróxido ido de sodio 0,0 b) adición de 350 mL de agua a 150 mL de la anterior. (Castilla-La Mancha, 2007)

a) Comosetrata Comosetratadeunabasefuerte,sedis deunabasefuerte,sedisociaráporcom ociaráporcompleto pleto endisoluciónacuosa: KOH conentraión iniial

K+

→

0,05 m

–

–

0,05 m

conentraión final

+

CalculamoselpOHutilizandol Calculamos elpOHutilizandolaconcentració aconcentracióndeioneshidr ndeioneshidr

pOH= -log[OH-]= -log0,05=1,30→pOH=1,3

14=pH+pOH→pH=14-1,30→pH=12,70

b) Alañadir350mLde Alañadir350mLdeaguaa150mLdela aguaa150mLdeladisoluciónanteri disoluciónanteri loquehemoshechohasidodiluirla loquehemoshec hohasidodiluirla.Paracalcula .Paracalcularelnuevo relnuevo esnecesarioconocerlanueva esnecesario conocerlanuevaconcentración( concentración(M f ): Mi ⋅ Vi

0, 05 M ⋅ 0,150 L =

Mf

= M f ⋅ Vf

⋅ 0, 500 L

     →

M f 

= 0, 015

Comolanueva[KOH]es0,015M,reca Comolanueva [KOH]es0,015M,recalculamosel lculamoselpH: pH:

pOH= -log[OH-]= -log0,015=1,82→pOH  =1, Sign up to vote on this title

14=pH+pOH→pH 14-1,82 pH=12,18 useful =Useful  Not →

Comoeslógico,aldiluirlaconcentració Comoeslógico,aldiluirl aconcentracióndelabase,dismin ndelabase,dismin [OH ]ydisminuyeelpH.

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3CAP 25 BIOMOLECULAS,

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47406219 Quimica

46074107Quimica-

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a) Laconcentracióndefenilamina(C6H5NH2)enladisoluciónes

[ C6H5NH2 ] =

n C6H5NH2 V  

m C6H5NH2

9,3 g

Mm 

93 g ⋅ mol-1

=

V  

=

=

0,250 L

Ahoracalculamoselgradodedisociación(α)utilizando laconstantedebasicidadyelequilibriodedisociación: C6H5NH2

+

H2O



+

C6H5NH3

+

OH-

conentraión iniial

0,4

–

–

conentraión equilibrio

0,4 ⋅ (1 - α)

0,4α

0,4α

+

ComosabemosqueK b=4,3⋅10-10,podemosdespejarα delaexpresión: K b

=

[C6H5NH3+ ][OH- ]

→

[ C6H5NH2 ]

-10

4,3 ⋅ 10

=

0,4 2 α 2 0,4 ⋅ (1 -

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Porlascondicionesdelproblema,podemosaproximar Unlock full access with a free trial. que1- α 1,dedonde α = 3,28⋅10-5.

⋅10-5 =1,31⋅10-5, b) Como[OH-]=Download 0,4α =0,4 With⋅3,28 Free Trial calculandoelpOH: pOH= -log[OH-]= -log1,31⋅10-5 =4,88→pOH= 14=pOH+pH→pH=14-pOH→pH=9,12 13.

5 litros de amoniaco (gas), medidos en c. n., se hacen pasar por agua destilada hasta obtener 500 mL de disolución. Sabiendo que K b = 1,8 ⋅ 10-5, calcula: a) La concentración inicial de amoniaco. b) La concentración de iones OH - en el equilibrio Sign up to vote on this title y el pH de la disolución.  Useful  Not useful (Castilla-La Mancha, 2006)

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