Sol_Problemas_Tema_6
Páginas: 10 (2459 palabras)
Publicado: 4 de noviembre de 2015
www.selectividad-cgranada.com
TEMA VI: ACIDOS Y BASES
1.- El ácido cloroacético (ClCH2COOH) en concentración 0,01M y a 25°C se encuentra disociado en
31%. Calcular:
a) La constante de disociación de dicho ácido.
b) El pH de la disolución.
La reacción de disociación es:
ClCH2COOH + H2O ↔ ClCH2COO- + H3O+
Representando en una tabla:
ClCH2COOH
C
C( 1- α )
Moles Iniciales
Moles en EquilibrioClCH2COO0
Cα
H3O+
0
Cα
La Constante de disociación será:
Ka =
[ClCH 2COO − ]·[H3O + ]
Cα ·Cα
Cα 2 0,01mol ·(0,31)2
=
=
=
= 1,39·10 − 3
[ClCH 2COOH ]
1 − 0,31
C (1 − α ) 1 − α
Y el pH:
[
]
pH = − log H3O + = − log[0,01·0,31] = 2,51
2.- Dados los siguientes pares: Acido clorhídrico – Cloruro sódico ; Acido cianhídrico – Cianuro
potásico ; ácido nítrico – nitrato amónico; hidróxido amónico –cloruro amónico.
a) Defina el concepto de “disolución reguladora”
b) Indique que pares formarán una disolución reguladora.
a) Disolución reguladora es una disolución formada por un ácido débil y una sal derivada
de él, o por una base débil y una sal derivada de ella, en la que no intervienen los
ácidos o bases fuertes, y que tienen la propiedad de modificar muy poco su pH cuando
se le añaden ciertascantidades de ácido o de base.
b) Son disoluciones reguladoras:
•
•
•
•
Acido clorhídrico – Cloruro sódico: NO, tenemos ácido Fuerte y Sal.
Acido cianhídrico – Cianuro potásico: SI, tenemos sal y ácido débil.
Acido nítrico – nitrato amónico: NO Sal y ácido fuerte
Hidróxido amónico – cloruro amónico: SI, sal y base débil.
3.- Se tiene una disolución de ácido acético 0,055N. Calcular:
a) El pH de lamisma.
b) El grado de disociación, en tanto por ciento, o porcentaje de ionización del ácido acético.
c) La normalidad que debería tener una disolución de HCl para que su pH fuera igual que el de
la disolución problema.
Ka=1,86·10-5, Kw=3,9·10-10
Problemas Acido - Base
© Raúl G.M. 2008
1
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a) Tenemos que:
Ka =
[CH3COO − ]·[H3O + ]
[H3O + ]2
=
[CH3COOH ][CH3COOH ]
La molaridad de la concentración es M=N·Val, y como la valencia del ácido acético es 1, la
molaridad es igual a la normalidad:
De donde:
[H3O + ] = K a ·[CH3 − COOH ] = 1,86·10 −5 ·0,055 = 1,1·10 −3
Por tanto, el pH:
pH = − log[H3O + ] = 2,99
b) Como K a =
− K a + K a2 + 4·C ·K a
Cα 2
, si despejamos el grado de ionización tenemos: α =
1 −α
2C
y operando obtenemos:
α = 0,018 = 1,8%
b)Si el pH de la disolución de HCl tiene que ser de 2,99, entonces la concentración de ión
oxonio tiene que ser:
[H3O + ] = 1,1·10 −3
Y como el ácido clorhídrico es un ácido fuerte que se disocia completamente, entonces la
concentración del ácido es igual a la concentración del ión oxónio. Por tanto:
[H3O + ] = [HCl ] = 1,1·10 −3 M
Y como el ácido clorhídrico tiene valencia 1, su normalidad esigual a si molaridad.
[HCl ] = 1,1·10 −3 N
4.- Calcular el pH de las disoluciones siguientes:
a) Disolución de ácido acético 1M. Ka=1,8·10-5
b) Disolución de NaOH 0,01M
c) Disolución de HCN 0,1M. Ka=3,9·10-10
a) En la disolución de ácido acético tenemos:
Moles Iniciales
Moles en Equilibrio
De donde:
Ka =
Problemas Acido - Base
CH3COOH
C
C( 1- α )
CH3COO0
Cα
H3O+
0
Cα
[CH3COO − ]·[H3O + ]
[H3O+ ]2
=
[CH3COOH ]
[CH3COOH ]
© Raúl G.M. 2008
2
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Y
[H3O + ] = K a ·[CH3 − COOH ] = 1,8·10 −5 ·1 = 4,24·10 −3
Otra forma de calcular sería:
Como K a =
Cα 2
, despejando α , obtenemos : cα 2 + K a α − K a = 0 , de donde:
1 −α
α=
− K a + K a2 + 4·C ·K a
2C
Y de aquí:
= 4,23·10 − 3
pH = − log[H3O + ] = 2,36
b) En la disolución de hidróxido sódico 0,01M, como esuna base fuerte, la concentración
de [OH-] es igual que la de NaOH porque se disocia completamente:
NaOH + H2O → Na+ + OH-
Por tanto:
pOH=-log[OH-]=-log(0,01)=2
Y
pH = 14 − pOH = 14 − 2 = 12
c) En la disolución de HCN 0,1M, tenemos que:
Ka =
[CN − ]·[H3O + ] [H3O + ]2
=
[HCN ]
[HCN ]
Y de aquí:
[H3O + ] = K a ·[HCN ] = 3,9·10 −10 ·0,1 = 6,24·10 −6
De donde:
pH = − log[H3O + ] = 5,2
5.-...
TEMA VI: ACIDOS Y BASES
1.- El ácido cloroacético (ClCH2COOH) en concentración 0,01M y a 25°C se encuentra disociado en
31%. Calcular:
a) La constante de disociación de dicho ácido.
b) El pH de la disolución.
La reacción de disociación es:
ClCH2COOH + H2O ↔ ClCH2COO- + H3O+
Representando en una tabla:
ClCH2COOH
C
C( 1- α )
Moles Iniciales
Moles en EquilibrioClCH2COO0
Cα
H3O+
0
Cα
La Constante de disociación será:
Ka =
[ClCH 2COO − ]·[H3O + ]
Cα ·Cα
Cα 2 0,01mol ·(0,31)2
=
=
=
= 1,39·10 − 3
[ClCH 2COOH ]
1 − 0,31
C (1 − α ) 1 − α
Y el pH:
[
]
pH = − log H3O + = − log[0,01·0,31] = 2,51
2.- Dados los siguientes pares: Acido clorhídrico – Cloruro sódico ; Acido cianhídrico – Cianuro
potásico ; ácido nítrico – nitrato amónico; hidróxido amónico –cloruro amónico.
a) Defina el concepto de “disolución reguladora”
b) Indique que pares formarán una disolución reguladora.
a) Disolución reguladora es una disolución formada por un ácido débil y una sal derivada
de él, o por una base débil y una sal derivada de ella, en la que no intervienen los
ácidos o bases fuertes, y que tienen la propiedad de modificar muy poco su pH cuando
se le añaden ciertascantidades de ácido o de base.
b) Son disoluciones reguladoras:
•
•
•
•
Acido clorhídrico – Cloruro sódico: NO, tenemos ácido Fuerte y Sal.
Acido cianhídrico – Cianuro potásico: SI, tenemos sal y ácido débil.
Acido nítrico – nitrato amónico: NO Sal y ácido fuerte
Hidróxido amónico – cloruro amónico: SI, sal y base débil.
3.- Se tiene una disolución de ácido acético 0,055N. Calcular:
a) El pH de lamisma.
b) El grado de disociación, en tanto por ciento, o porcentaje de ionización del ácido acético.
c) La normalidad que debería tener una disolución de HCl para que su pH fuera igual que el de
la disolución problema.
Ka=1,86·10-5, Kw=3,9·10-10
Problemas Acido - Base
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1
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a) Tenemos que:
Ka =
[CH3COO − ]·[H3O + ]
[H3O + ]2
=
[CH3COOH ][CH3COOH ]
La molaridad de la concentración es M=N·Val, y como la valencia del ácido acético es 1, la
molaridad es igual a la normalidad:
De donde:
[H3O + ] = K a ·[CH3 − COOH ] = 1,86·10 −5 ·0,055 = 1,1·10 −3
Por tanto, el pH:
pH = − log[H3O + ] = 2,99
b) Como K a =
− K a + K a2 + 4·C ·K a
Cα 2
, si despejamos el grado de ionización tenemos: α =
1 −α
2C
y operando obtenemos:
α = 0,018 = 1,8%
b)Si el pH de la disolución de HCl tiene que ser de 2,99, entonces la concentración de ión
oxonio tiene que ser:
[H3O + ] = 1,1·10 −3
Y como el ácido clorhídrico es un ácido fuerte que se disocia completamente, entonces la
concentración del ácido es igual a la concentración del ión oxónio. Por tanto:
[H3O + ] = [HCl ] = 1,1·10 −3 M
Y como el ácido clorhídrico tiene valencia 1, su normalidad esigual a si molaridad.
[HCl ] = 1,1·10 −3 N
4.- Calcular el pH de las disoluciones siguientes:
a) Disolución de ácido acético 1M. Ka=1,8·10-5
b) Disolución de NaOH 0,01M
c) Disolución de HCN 0,1M. Ka=3,9·10-10
a) En la disolución de ácido acético tenemos:
Moles Iniciales
Moles en Equilibrio
De donde:
Ka =
Problemas Acido - Base
CH3COOH
C
C( 1- α )
CH3COO0
Cα
H3O+
0
Cα
[CH3COO − ]·[H3O + ]
[H3O+ ]2
=
[CH3COOH ]
[CH3COOH ]
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2
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Y
[H3O + ] = K a ·[CH3 − COOH ] = 1,8·10 −5 ·1 = 4,24·10 −3
Otra forma de calcular sería:
Como K a =
Cα 2
, despejando α , obtenemos : cα 2 + K a α − K a = 0 , de donde:
1 −α
α=
− K a + K a2 + 4·C ·K a
2C
Y de aquí:
= 4,23·10 − 3
pH = − log[H3O + ] = 2,36
b) En la disolución de hidróxido sódico 0,01M, como esuna base fuerte, la concentración
de [OH-] es igual que la de NaOH porque se disocia completamente:
NaOH + H2O → Na+ + OH-
Por tanto:
pOH=-log[OH-]=-log(0,01)=2
Y
pH = 14 − pOH = 14 − 2 = 12
c) En la disolución de HCN 0,1M, tenemos que:
Ka =
[CN − ]·[H3O + ] [H3O + ]2
=
[HCN ]
[HCN ]
Y de aquí:
[H3O + ] = K a ·[HCN ] = 3,9·10 −10 ·0,1 = 6,24·10 −6
De donde:
pH = − log[H3O + ] = 5,2
5.-...
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