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EJERCICIOS RESUELTOS DE ÁCIDO- BASE 2º DE BACHILLERATO 1- Calcula la riqueza de una sosa cáustica comercial, expresada en % de hidróxido sódico, si disolviendo en agua 5.0 g de la misma, la disolución necesita para su completa neutralización 200 cm 3 de disolución de HCl 0,5 M. Datos: Masas atómicas en uma: Na= 23; O = 16; Cl = 35,5; H = 1. HCl + H 2 O H 3 O + + Cl - [H 3 O + ] inicial = [HCl] inicial = 0,5 M 0,5 mol de H 3 O + 0,2 l de disolución = 0,1 mol H 3 O + 1 l de disolución Para la completa neutralización nº de moles de OH - = nº de moles de H 3 O + = 0,1 nº de moles de OH - = nº de moles de NaOH inicial = 0,1 moles de NaOH puro 40 g de NaOH 0,1 moles de NaOH . = 4 g de NaOH puro 1 mol de NaOH 4 g de NaOH puro = 0,8 = 80 % de riqueza 5 g totales 2- ¿Cuáles son las concentraciones de los iones: HSO 4 - , SO 4 2- y H + en una disolución 1 M de ácido sulfúrico? Dato: K a de la 2ª disociación del ácido sulfúrico = 1,2 . 10 -2 H 2 SO 4 + H 2 O HSO 4 - + H 3 O + 1 M 1 M 1M El H 2 SO 4 es fuerte y reacciona totalmente con el agua. El HSO 4 - es débil. Si se ioniza una cantidad x de HSO 4 - HSO 4 - + H 2 O SO 4 2- + H 3 O + 1 – x x x [SO 4 2- ] [H 3 O + ] x 2 K a = ; 1,2 . 10 -2 = [HSO 4 - ] 1- x x = 0,103 M [HSO 4 - ] = 1 – x = 1 – 0,103 = 0,896 M

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EJERCICIOS RESUELTOS DE ÁCIDO- BASE 2º DE BACHILLERATO

1- Calcula la riqueza de una sosa cáustica comercial, expresada en % de hidróxido sódico, si disolviendo en agua 5.0 g de la misma, la disolución necesita para su completa neutralización 200 cm3 de disolución de HCl 0,5 M.

Datos: Masas atómicas en uma: Na= 23; O = 16; Cl = 35,5; H = 1. HCl + H2O → H3O

+ + Cl- [H3O

+] inicial = [HCl] inicial = 0,5 M 0,5 mol de H3O

+ ⋅ 0,2 l de disolución = 0,1 mol H3O

+ 1 l de disolución Para la completa neutralización nº de moles de OH- = nº de moles de H3O

+ = 0,1 nº de moles de OH- = nº de moles de NaOHinicial = 0,1 moles de NaOH puro 40 g de NaOH 0,1 moles de NaOH . = 4 g de NaOH puro 1 mol de NaOH 4 g de NaOH puro = 0,8 = 80 % de riqueza 5 g totales 2- ¿Cuáles son las concentraciones de los iones: HSO4

-, SO42- y H+ en una disolución 1

M de ácido sulfúrico? Dato: Ka de la 2ª disociación del ácido sulfúrico = 1,2 . 10-2 H2SO4 + H2O → HSO4

- + H3O+

1 M 1 M 1M El H2SO4 es fuerte y reacciona totalmente con el agua. El HSO4

- es débil. Si se ioniza una cantidad x de HSO4

- HSO4

- + H2O → SO42- + H3O

+ 1 – x x x [SO4

2-] [H 3O+] x2

Ka = ; 1,2 . 10-2 = [HSO4

-] 1- x x = 0,103 M [HSO4

-] = 1 – x = 1 – 0,103 = 0,896 M

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[SO42-] = x = 0,103 M

[H3O+] = x + 1 = o,103 + 1 = 1,103 M

↓ procedente del H2SO4 3- Escribir por orden creciente de pH las disoluciones acuosas 1 M de los compuestos siguientes: ácido hipocloroso, hidróxido sódico, ácido nítrico, nitrito sódico y nitrato sódico. Formular los distintos compuestos e indicar su carácter mácido, neutro o básico en disolución acuosa ácido hipocloroso HClO hidróxido sódico NaOH ácido nítrico nitrito sódico NaNO2 nitrato sódico NaNO3 El mayor pH corresponde al NaOH que es una base fuerte y se disocia totalmente. NaOH → Na+ + OH-

⇒ pH básico Después el nitrito sódico que es una sal de ácido débil (HNO2) y base fuerte (NaOH)y sufre hidrólisis dando lugar a un pH básico. NaNO2 → NO2

- + Na+, el Na+ no reacciona con el agua porque procede de una base fuerte y será estable, el NO2

- reacciona con el agua: NO2

- + H2O → HNO2 + OH-⇒ pH básico.

El NaNO3→ Na+ + NO3- es una sal de ácido y base fuertes, los dos iones serán estables

frente al agua y el pH será neutro, 7. A continuación irá el HClO que es un ácido débil y se disocia parcialmente, el pH será ácido pero menor que el resultante del HNO3 que es un ácido fuerte y estará totalmente disociado. HClO + H2O ↔ ClO- + H3O

+⇒ pH ácido

HNO3 + H2O → NO3- + H3O

+⇒ pH ácido, mayor en este segundo caso, porque la

reacción está totalmente desplazada a la derecha y es mayor la concentración de los productos. En orden creciente: HNO3 < HClO < NaNO3 < NaNO2 < NaOH 4- Calcula el la constante de acidez del ácido hipocloroso, sabiendo que una disolución 0,30 M de dicho ácido en agua tiene, a 25ºC, un pH = 4,02. ClO- + H3O

++ H2O ↔ ClO- + H3O+

[ClO-] .[ H 3O

+] Ka = [HClO] pH = 4,02 ⇒ [H3 O

+] = antilog (- 4.02) = 9,55 . 10-5

[ClO-]= [ H 3O+] = 9,55 . 10-5

[HClO] = 0,3 - 9,55 . 10-5 = 0,299 ↓concentración inicial (9,55 . 10-5)2 Ka = = 3,04 . 10-8 0,299

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5- Calcula el pH y el grado de disociación del ácido butírico (butanoico) en una disolución del mismo que contiene 8,8 g de ácido butírico por litro. Datos: Ka= 1,5 . 10-5 C3H7COOH + H2O ↔ C3H7COO- + H3O

+ 0,1 – x x x Ka= 1,5 . 10-5 8,8 g de C3H7COOH 1 mol C3H7COOH [C3H7COOH]inicial = . = 0,1 M L de disolución 88 g C3H7COOH [C3H7COO-] . [H 3O

+] Ka = [C3H7COOH] x . x x2 1,5 . 10-5 = = , x2 + 1,5 . 10-5x - 1,5 . 10-6 = 0 0,1 – x 0,1 – x x = 1,21 . 10-3 [H3O

+] = x = 1,21 . 10-3 ⇒ pH = -log 1,21 . 10-3 = 2,91 cionizada 1,21 . 10-3 α = = = 1,21 . 10-2 = 1,21% Cinicial 0,1 6- La concentración de iones OH-de una disolución acuosa de una base débil, BOH, de concentración 0,100 M, es 1,42 . 10-3 moles/litro a 25 ºC. Calcula: a) La constante de ionización de dicha base b) La concentración que deberá tener una disolución de esta base para que su pH sea 12. BOH ↔ B+ + OH- a) [OH-] = [B +] = 1,42 . 10-3 M [BOH] = 0,100 – 1,42 . 10-3 = 0,09858 ↓concentración inicial [B+] . [OH -] (1,42 . 10-3 )2

Kb = = = 2,04 . 10-5 [BOH] 0,09858 b) Si pH = 12 pOH = 14 – 12 = 2 ⇒ [OH-] = [B +] = 10-2 [BOH] = c – 10-2 ↓concentración inicial

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10-2 . 10-2 2,04 . 10-5 = ; c = 4,9 M c - 10-2 7- Calcular el volumen de una disolución de hidróxido sódico 2,5 M necesario para neutralizar 10 ml de ácido sulfúrico del 98 % de riqueza en peso y densidad 1,84 g/ml. Datos: Masas atómicas en uma: Na = 23; S = 32; O = 16; H = 1. NaOH → Na+ + OH- [OH-] = [NaOH] inicial = 2,5 M Nº de moles de OH- = 2,5 . volumen H2SO4 + 2H2O → SO4

2- + 2H3O+

98 g de H2SO4 1 mol de H2SO4 1,84 g disolución 1000 ml . . . = 18,4 M 100 g de disolución 98 g de H2SO4 1 ml de disolución 1 l [H3O

+] = 2 . [H 2SO4] inicial = 2 . 1,84 = 36,8 M 36,8 mol de H3O

+ Nº de moles de H3O

+ = . 0,01 l de disolución = 0,368 moles de H3O+

l de disolución Para la completa neutralización se debe cumplir: nº de moles de H3O

+ = nº de moles de OH- 2,5 . volumen = 0,368 Volumen = 0,1472 l 8- Identifica el ácido y la base en cada ecuación: NH2

-(aq) + H2O(l) ↔ NH3(aq) + OH-

(aq) H2C2O4(aq) +H2O(l) ↔ HC2O4

-(aq) + H3O

+ HPO4

2-(aq) + H+

(aq) ↔ H2PO4-(aq)

HC2O4-(aq) + CO3

2-(aq) ↔ C2O4

2-(aq) + HCO3

-(aq)

PH4+

(aq) + H2O(l) ↔ PH3(aq) + H3O+

(aq) NH2

-(aq) + H2O(l) ↔ NH3(aq) + OH-(aq)

↓ ↓ ↓ ↓ Base ácido ácido conjugado base (Capta protones) (cede protones) H2C2O4(aq) + H2O(l) ↔ HC2O4

-(aq) + H3O

+ ↓ ↓ ↓ ↓ Ácido base base conjugada ácido (Cede protones) (capta protones) HPO4

2-(aq) + H+(aq) ↔ H2PO4

-(aq)

↓ ↓

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Base (capta protones) ácido conjugado (cede protones) HC2O4

-(aq) + CO3

2-(aq) ↔ C2O4

2-(aq) + HCO3

-(aq)

↓ ↓ ↓ ↓ Ácido base base ácido (Cede protones) (acepta protones) (acepta protones) (cede protones) PH4

+(aq) + H2O(l) ↔ PH3(aq) + H3O

+(aq)

↓ ↓ ↓ ↓ Ácido base base ácido (Cede protones) (acepta protones) (acepta protones) (cede protones) 9- Calcula la constante de disociación, a 25 ºC, del ácido cloroacético (CH2Cl-COOH) si, en disolución 0,01 M, se encuentra ionizado en un 31 %. CH2Cl-COOH + H2O ↔ CH2Cl-COO- + H3O

+ c - cα cα cα c(1 - α)

c = 0,01 M, α = 31 % = 0,31 [CH2Cl-COO- ] . [ H3O

+] cα . cα cα2 0,01 . 0,312 Ka = . = = = 1,39 . 10-7 [CH2Cl-COOH] c(1 - α) 1 - α 1 – 0,31 10- A 25 ºC, una disolución 0,10 M de un ácido débil monoprótico HA, tiene una constante de disociación de 3,5 . 10-8. Calcular las concentraciones en el equilibrio de las distintas especies en disolución. ¿Cuál es su pH? HA + H2O ↔ A- + H3O

+ 0,10 –x x x [A-] . [ H3O

+] x2 Ka = 3,5 . 10-8 = = [HA] 0,10 – x x2 + 3,5 . 10-8x -3,5 . 10-9 = 0 x = 5,9 . 10-5 M [H3O

+] = x = 5,9 . 10-5 M [A-] = x = 5,9 . 10-5 M [HA] = 0,10 – x = 0,0999 M pH = -log (5,9 . 10-5) = 4,22 11- El ácido cítrico H3C6H5O7, es un ácido triprótico que se encuentra en el zumo de limón. Sus constantes de disociación ácida son: K1 = 7,5 . 10-4, K2 = 1,7 . 10-5, K3 = 4,0 . 10-7 Calcula: a) La constante de equilibrio de la reacción: H3C6H5O7 + 3 H2O ↔ H3C6H5O

3- + 3 H3O+

b) La concentración de los diferentes iones en disolución, sabiendo que el pH de la misma es 3,0 y que la concentración de ácido cítrico en el equilibrio es 0,10 M.

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1) H3C6H5O7 + H2O ↔ H2C6H5O7- + H3O

+ [H2C6H5O7

-] . [H 3O+]

K1 = [H3C6H5O7] 2) H2C6H5O7

- + H2O ↔ HC6H5O72- + H3O

+ [HC6H5O7

2-] . [H 3O+]

K2 = [H2C6H5O7

-] 3) HC6H5O7

2- + H2O ↔ C6H5O73-

+ H3O+

[C6H5O7

3-] . [H 3O+]

K3 = [HC6H5O7

2-] [C6H5O7

3-] . [H 3O+] 3

K1 . K2 . K3 = K = = 7,5 . 10-4 . 1,7 . 10-5 . 4,0 . 10-7 = 5,1 . 10-15 [H3C6H5O7] [H3O

+] = antilog (- pH) = antilog (-3) = 10-3 M H3C6H5O7 + 3 H2O ↔ 3H3O

+ + C6H5O73-

0,1 10-3 x (10-3)3. x K = 0,1 x = 5,1 . 10-7 M = [C6H5O7

3-] 3) HC6H5O7

2- + H2O ↔ H3O+ + C6H5O7

3- y 10-3 5,1 . 10-7 10-3 . 5,1 . 10-7 K3 = 4,0 . 10-7 = ; y = [HC6H5O7

2-] = 1,275 . 10-3 M y 2) H2C6H5O7

- + H2O ↔ H3O+ + HC6H5O7

2- z 10-3 1,275 . 10-3 10-3 . 1,275 . 10-3 K2 = = 1,7 . 10-5; z = [H2C6H5O7

-] = 0,075 M z 12- Una mezcla de 46,3 g de hidróxido de potasio y 27,6 g de hidróxido de sodio puros, se disuelven en un poco d eagua y la disolución se diluye hasta 500 cm3 exactamente. Calcular el volumen de una disolución 0,5 M de ácido sulfúrico que se necesitará para neutralizar 30 cm3 de la disolución alcalina anterior.

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Datos: Masas atómicas en uma: Na = 23; K = 39; S = 32; O = 16; H = 1. 46,3 g de KOH 1 mol de KOH . = 1,653 M 0,5 l de disolución 56 g 27,6 g de NaOH 1 mol de NaOH . = 1,38 M 0,5 l de disolución 40 g 1) KOH → K+ + OH- 2) NaOH → Na+ + OH-, ya que las dos son bases fuertes, están totalmente disociadas y [OH-] 1 = [KOH] inicial = 1,653 M } [OH-] total 0 1,653 + 1,38 = 3,03 M [OH-] 2 = [NaOH] inicial = 1,38 M 3,03 mol nº de moles de OH- = . 0,03 l = 0,09 mol de OH- l H2SO4 + 2 H2O → SO4

2- + 2 H3O+, también es un ácido fuerte y está totalmente

disociado, por lo que [H3O

+ ] = 2 . [H2SO4] inicial = 2 . 0,5 = 1 M Nº de moles de H3O

+ = 1 mol/l . V = V Para la completa neutralización: nº de moles de OH- = nº de moles de H3O

+ 0,09 = V, v = 0,09 l = 90 cm3 13- A 25 ºC, una disolución de amoniaco en agua contiene 0,17 g de este compuesto por litro de disolución y se sabe que está disociado en un 4,3 %. Calcular: a) La concentración de iones amonio e hidróxido b) La constante de disociación del amoniaco en agua a la temperatura mencionada c) El pH de la disolución NH3 + H2O ↔ NH4

+ + OH- c(1 - α) cα cα 0,017 g de NH3 1 mol de NH3 c = . = 0,01 M l de disolución 17 g } [NH4

+] = [OH -] = c . α = 4,3 . 10-4 α = 43 % = 0,043 [NH4

+] . [OH -] c2 . α2 0,01 . 0,0432 K = = = = 1,93 . 10-5 [NH3] c (1 - α ) 1 – 0,043 pOH = - log [OH-] = 3,3 pH = 14 – pOH = 10,63

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14- A 25 ºC, el pH de una disolución acuosa de amoniaco es 11,50. Calcula la molaridad de la disolción sabiendo que la constante de disociación del amoniaco a esa temperatura es 1,8 . 10-5. NH3 + H2O ↔ NH4

+ + OH- c – 3,16 . 10-3 3,16 . 10-3 3,16 . 10-3 pH = 11,50; pOH = 14 – pH = 2,5, [OH-] = antilog (- pOH) = 3,16 . 10-3 [NH4

+] . [OH -] (3,16 . 10-3)2 K = ; 1,8 . 10-5= [NH3] c - 3,16 . 10-3 c = 0,56 M 15- El benceno reacciona con ácido nítrico formándose nitrobenceno. Éste último se reduce a fenilamina con hierro con ácido clorhídrico. a) Escribir las ecuaciones químicas correspondientes a las reacciones Calcular el pH de una disolución 0,1 M de fenilamina sabiendo que a 25 ºC su constante de ionización es 4,2 . 10-10 C6H6 + HNO3 → C6H5NO2 C6H5NO2 + 2 Fe + 6 HCl → C6H5NH2 + 2 FeCL3 + 2 H2O 1 mol de benceno 1 mol de nitrobenceno 1 mol de fenilamina 5 g de benceno . . . . 78 g de benceno 1 mol de benceno 1 mol de nitrobenceno 93 g de fenilamina = 5,96 g de fenilamina 1 mol de fenilamina C6H5NH2 + H2O ↔ C6H5NH3

+ + OH- 0,1 – x x x [C6H5NH3

+] . [OH -] x2 K = = = 4,2 . 10-10 [C6H5NH2] 0,1 – x x2 + 4,2 . 10-10. x - 4,2 . 10-11 = 0 x = 6,48 . 10-6 = [OH -]; pOH = - log [OH-] = 5,19; pH = 14 – pOH = 8,81 16- Calcular el pH de las disoluciones resultantes al diluir a un volumen de 100 cm3 las siguientes disoluciones: a) 25 cm3de una disolución de NaOH 0,5 M b) 60 cm3de una disolución de ácido acético 1,0 M c) 10 cm3 de una disolución de acetato sódico 1,0 M Dato: Constante de acidez del ácido acético = 1,8 . 10-5

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a) 0,5 mol de NaOH . 0,025 l disolución = 0,025 mol de NaOH 1 l de disolución 0,0125 mol de NaOH = 0,125 M, por ser base fuerte, está totalmente disociada 0, 1 l de disolución NaOH → Na + OH- y [OH-] = [NaOH] inicial = 0,125 pOH = - log [OH-] = - log 0,125 = 0,9 ; pH = 14 – pOH = 13,1 b) 1 mol de CH3COOH . 0,06 l de disolución = 0,06 mol de CH3COOH 1 l de disolución 0,06 mol de CH3COOH = 0,6 M en CH3COOH 1 l de disolución Como es un ácido débil, su disociación es parcial CH3COOH + H2O ↔ CH3COO- + H3O

+ 0,6 – x x x [CH3COO-] . [H 3O

+] x2 Ka = ; 1,8 . 10-5 = [CH3COOH] 0,6 – x x = [H3O

+] = 3,28 . 10-3 ; pH = - log(3,28 . 10-3) = 2,48 c) Las sales, si está disueltas, están siempre totalmente disociadas CH3COONa → CH3COO- + Na+ 1 mol de CH3COONa . 0,0 1 l de disolución = 0,01 mol de CH3COONa 1 l de disolución 0,01 mol de CH3COONa = 0,1 M en CH3COONa 1 l de disolución [CH3COO-] = [CH 3COONa]inicial = 0,1 M El Na+, por proceder de una base fuerte, es estable frente al agua, pero el CH3COO- que procede de un ácido débil, reacciona con el agua para dar de nuevo el ácido del que deriva CH3COO- + H2O ↔ CH3COOH + OH- 0,1 – x x x Kϖ [CH3COOH] . [OH-] Kh = = Ka [CH3COO-] 10-14 x2 = ⇒ x = [OH-] = 7,4 . 10-6 M ; pOH = - log (7,4 . 10-6) = 5,12 1,8 . 10-5 0,1 – x

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pH = 14 – pOH = 8,87 17- El peróxido de hidrógeno es un ácido débil en disolución acuosa. a) Escribir y ajustar la ecuación química que muestra al peróxido de hidrógeno como un ácido de Brönsted-Lowry en agua. b) Suponiendo que Ka = 1,78 . 10-2 (para la pérdida de un protón), ¿cuál es el pH de una disolución acuosa de peróxido de hidrógeno 0,10 M. H2O2 + H2O ↔ H3O

+ + HO2-

0,10 – x x x [H3O

+] . [HO2-] x2

Ka = 1,78 . 10-2 = = [H2O2] 0,10 – x x = [H3O

+] = 4,22 . 10-7 ; pH = - log [H3O+] = 6,37

18- En la etiqueta de una disolución de ácido sulfúrico figuran los siguientes datos: densidad = 1,84 g/ml, % en peso = 96,0 a) Averiguar la concentración del ácido expresada en molaridad b) ¿Cuántos ml de hidróxido sódico 2,00 M se requieren para reaccionar completamente con 10,00 ml de la disolución anterior. c) ¿cuál será el pH de la disolución resultante? a) 96 g de H2SO4 1,84 g de disolución 1 mol de H2SO4 1.000 ml . . . = 18,02 M 100 g de disolución 1 ml de disolución 98 g de H2SO4 1 l b) Los dos son fuertes y están totalmente disociados H2SO4 + 2 H2O → SO4

2- + 2 H3O+

NaOH → Na+ + OH- H2SO4 + 2 NaOH → Na2SO4 + 2 H2O 18,02 mol de H2SO4 2 mol de NaOH 1 l de disolución . 0,01 l de disol. H2SO4 . . l de disolución de H2SO4 1 mol de H2SO4 2 mol de NaOH = 0,182 l de disolución de NaOH = 180,2 cm3. c) Si reaccionan completamente el pH = 7 ya que la sal formada (Na2SO4) procede de ácido y base fuerte y no se hidroliza, por lo que la disolución será neutra. 19- Calcular el pH de la disolución resultante de mezclar 50 ml de hidróxido sódico 0,10 M con 50 ml de ácido fórmico (metanoico) 0,10 M. Ka = 5,6 . 10-11. El volumen total será 50 + 50 = 100 ml = 1l 0,10 mol de NaOH . 0,05 l = 0,005 mol de NaOH l de disolución 0,005 mol NaOH = 0,05 M en NaOH 0,1 l de disolución

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0,10 mol HCOOH . 0,05 l = 0,005 mol de HCOOH l de disolución 0,005 mol HCOOH = 0,05 M en HCOOH 0,1 l de disolución HCOOH + NaOH → HCOONa + H2O Según la ecuación, debe reaccionar la misma concentración de ácido que de base y la concentración del ácido y la base es la misma (0,05 M) y la neutralización será total. La concentración de sal formada será también, según la estequiometria de la ecuación, 0,05 M. Como la al formada procede de una ácido débil y una base fuerte, se hidroliza. Mientras que el catión es estable en el agua, el anión que deriva del ácido reacciona con el agua para dar el ácido del que deriva. HCOONa → HCOO- + Na+ [HCOO-] = [Na +] = [HCOONa] inicial = 0,05 M HCOO- + H2O ↔ HCOOH + OH- 0,05 – x x x

Kϖ [HCOOH] . [OH-] Kh = = Ka [HCOO-] 10-14 x2 = ⇒ x = 2,79 . 10-3 M = [OH-]; pOH = -log (2,79 . 10-3) = 2,53 5,6 . 10-11 0,05 – x pH = 14 – pOH = 11,46 20- El ácido fórmico (metanoico) es un ácido monoprótico moderadamente débil con una constante de disociación Ka = 1,8 . 10-4. Si se prepara una disolución 0,100 M de este ácido a) ¿Cuál será el pH de la disolución? b) Existirá ácido fórmico en disolución acuosa una vez alcanzado el equilibrio? c) Si es afirmativa la respuesta del apartado b), ¿cuál será la concentración de ácido fórmico en el equilibrio? HCOOH + H2O ↔ HCOO- + H3O

+ c – x x x a) c = 0,001 M = 10-3 M [HCOO-] . [H 3O

+] x2 Ka = = [HCOOH] c – x x2 1,8 . 10-4 = x = 3,44 . 10-4M = [H 3O

+]; pH =- log [H 3O+] = 3,46

10-3 – x b) Si, existirá, porque el ácido no está totalmente ionizado c) c – x = 10-3 – 3,44 . 10-4 = 6,56 . 10-4 M 21- Calcula los ml de hidróxido sódico 0,100 M que se requieren para que reaccionen completamente con 0,976 g de ácido benzoico a) Escribe la ecuación química que tiene lugar

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b) ¿De qué tipo de reacción se trata? c) Calcula el pH de la disolución resultante. Considera que el volumen final es el del hidróxido de sodio añadido. Datos: Kb del anión benzoato = 1,6 . 10-10 Masas atómicas en uma: Na = 23; C = 12; O = 16; H = 1 a) C6H5COOH + NaOH ↔ C6H5COONa + H2O 1 mol C6H5COOH 1 mol NaOH 1 l disolución 0,976 g C6H5COOH . . . = 0,081 l 122 g C6H5COOH 1 mol C6H5COOH 0,100 mol NaOH = 80 cm3de disolución de NaOH b) Es una reacción de neutralización, un ácido reacciona con una base para dar una sal y agua neutralizándose mutuamente sus propiedades características. c) C6H5COONa → C6H5COO- + Na+ C6H5COO- + H2O ↔ C6H5COOH + OH- c – x x x [C6H5COOH] . [OH-] Kh = =Kb del benzoato [C6H5COO-] Fijaros bien que nos da directamente la Kb del anión benzoato, que es la constante de hidrólisis, en vez de dar la Ka del ácido benzoico, por lo que no hay que hallar la constante de hidrólisis con la fórmula Kh = Kϖ /Ka . [C6H5COONa]inicial = [NaOH] = 0,100 M x2 x2 1,6 . 10-10 = = x = 4 . 10-6 M = [OH-]; pOH = -log [H3O

+]= 5,39 c – x 0,100 – x pH = 14 – pOH = 8,6 22- El amoniaco es un compuesto de gran importancia: a) Escribe el símbolo y la configuración electrónica de los elementos de los que se obtiene b) ¿Qué entiendes por reacción de formación? Escribe la reacción de formación del amoniaco. c) Di el tipo de enlace que predomina en los elementos y en el compuesto d) Define ácido y base de Brönsted-Lowry ¿Podrías catalogar al amoniaco como un ácido o una base de Brönsted-Lowry? Razona las respuestas. a) N- 1s22s22p3 H- 1s1 b) Es la reacción que da lugar a un mol de un compuesto en su estado natural (estado a temperatura ambiente o en condiciones estándar)a partir de los compuestos que lo forman en su estado natural. ½ N2(g) + 3/2 H2(g) → NH3(g) c) Tanto el N2 como en el H2, el enlace es covalente molecular y apolar porque se unen dos elementos iguales. En el N2 se unen los dos átomos compartiendo tres pares de electrones formando un enlace triple. La molécula es lineal y, por lo tanto, también

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apolar. En el H2, se unen los dos átomos formando un enlace sencillo, molécula también lineal y apolar En el NH3, el enlace es también covalente ya que se unen dos elementos con tendencia a ganar electrones y de alta energía de ionización y electronegatividad. El N se une a tres átomos de hidrógeno compartiendo con cada uno un par de electrones, quedándole al N un par de electrones no enlazante. Según la teoría de RPECV, los pares de electrones se colocan alrededor del átomo central de forma que la repulsión entre ellos sea la menor posible. Se dirigirán hacia los vértices de un tetraedro y en uno de los vértices se colocará el par de electrones no enlazantes. La geometría será, por lo, tanto de pirámide trigonal La molécula formada es polar ya que no es simétrica y losmomentos dipolares no se anulan. El enlace intermolecular es de Van der Waals, débil, porque se producen entre dipolos instantáneos o inducidos. En el amoniaco por tener en su molécula enlaces entre el H y el N, que es un elemento muy electronegativo y muy pequeño, los enlaces intermoleculares son enlaces de hidrógeno. d) Ácido de Brönsted-Lowry es una sustancia que capaz de ceder protones y base de Brönsted-Lowry es una sustancia capaz de aceptarlos. Un ácido cuando cede un protón, se transforma en su base conjugada y una base cuando lo acepta, se transforma en su ácido conjugado. El amoniaco puede ser una base o un ácido porque puede ceder protones o aceptarlos aunque, normalmente y frente al agua se comporta como una base aceptando protones. Las sustancias que se pueden comportar como ácidos o como bases dependiendo de con quien reaccionen se llaman sustancias anfóteras o anfólitos. NH3 + H+ → NH4

+ Base ácido conjugado NH3 → NH2

- + H+ Ácido base conjugada