Ejercicios De Ph

T6 – Ácido Base – Ejercicios y problemas resueltos de Selectividad (PAU)
Posted by José A. Martín
marzo 28, 2008
Podéis consultar aquí los ejercicios resueltos de selectividad para el tema de ácido y base. Este documento se irá actualizando con nuevos ejercicios resueltos . En la entrada podéis revisar los de la convocatoria correspondiente a 2007.
PAU – TEMA 6 – REACCIONES ÁCIDO-BASE –SOLUCIONES

 
 
2007

1. a) Calcule el pH de una disolución de HClO4 0’03 M y de una disolución 0’05 M de NaOH.
b) Calcule el pH de la disolución obtenida al mezclar 50 mL de cada una de las disoluciones anteriores. Suponga que los volúmenes son aditivos.

a) el ácido perclórico HClO4 es un ácido muy fuerte que está totalmente disociado, por tanto podemos escribir la siguiente reacción químicaque estará totalmente desplazada hacia la derecha: HClO4 + H2O  —> ClO4- + H3O+; por tanto, la concentración de ión hidronio será igual a 0,03 M
[H3O+]= 0,03 M; pH= – log[H3O+]; pH= – log(0,03); pH= 1,5 lo que corresponde a una disolución muy ácida

El hidróxido de sodio es una base muy fuerte que está totalmente disociada, por tanto podemos escribir la siguiente reacción química que estarátotalmente desplazada hacia la derecha: NaOH –> Na+ + OH-; por tanto, la concentración de ión hidroxilo será igual a 0,05 M
[OH-]= 0,05 M; la concentración de ión hidronio la calculamos a partir de la expresión del producto iónico del agua Kw=[H3O+]·[OH-]
[H3O+]= Kw / [ OH-] ; [H3O+]= 10-14 / 0,05 = 2·10-13 M
pH= – log[H3O+]; pH= – log(2·10-13); pH= 12,7 lo que corresponde a una disoluciónmuy básica

b) Calcule el pH de la disolución obtenida al mezclar 50 mL de cada una de las disoluciones anteriores. Suponga que los volúmenes son aditivos.

Calculamos las cantidades de sustancias que estamos mezclando:

Ácido perclórico: 0,05 L · 0,03 mol / L = 0,0015 mol HClO4 es la cantidad de sustancia HClO4 que estamos echando

Hidróxido de sodio: 0,05 L · 0,05 mol / L = 0,0025mol NaOH es la cantidad de sustancia NaOH que estamos echando

Cuando mezclamos estas sustancias (un ácido y una base) se produce la siguiente reacción de neutralización
HClO4 + NaOH  –> ClO4- + Na+ + H2O en la que el ácido perclórico es el reactivo limitante y el hidróxido de sodio el que está en exceso;
la neutralización dará lugar a la formación de 0,0015 mol de ClO4- y 0,0015 molde Na+ quedando (0,0025-0,0015)=0,001 mol de NaOH sin reaccionar y dando a la disolución final un carácter básico cuyo pH se puede calcular si determinamos su concentración y seguimos los mismos pasos que en el apartado anterior. (Solución pH=12)  Vuelvo a corregir: la respuesta correcta es pH=12 ya que la concentración de NaOH es 0,001 mol / 0,1 L = 0,01 mol/L

Ojo: Al mezclar las dos disoluciones anteriorestendremos 100 mL de disolución ¡solo suponiendo que los volúmenes son aditivos!, ya que realmente el volumen que se obtiene al mezclar 50 mL de disolución con 50 mL de otra disolución no tiene por qué ser de 100 mL resultantes.

2. Justifique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas:
a) En las disoluciones acuosas de las bases débiles, éstas se encuentran totalmente disociadas.Esta afirmación es falsa ya que una base débil es aquella que no está totalmente disociada; en su proceso de disociación se alcanza una situación de equilibrio químico (con una constante de equilibrio Kb muy pequeña) en el que las concentraciones de los iones que se producen en la disociación son muy pequeñas mientras que la concentración del ácido permanece prácticamente igual a la concentracióninicial; precisamente porque se ha disociado muy poco.

b) Un ácido débil es aquél cuyas disoluciones son diluidas.
Esta afirmación es falsa ya que no tiene nada que ver la fortaleza de un ácido con la concentración de la disolución. Por ejemplo, el ácido acético es un ácido débil pero puede encontrarse en disoluciones diluidas (por ejemplo 0,01 M) o en disoluciones concentradas (por...