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REACCIONES ÁCIDO-BASE - PAU Selectividad - SOLUCIONES profeblog.es/ 1. Escriba las ecuaciones químicas correspondientes a la disolución en agua de las siguientes sales y clasifíquelas en ácidas, básicas o neutras: a) KNO3 b) NH4Cl c) Na2CO3 a) KNO3 Reacción de disociación de la sal en agua KNO3 → K+ + NO3 - El ion potasio K+ es un ácido muy débil porque es el ácido conjugado de la base KOH que es una base muy fuerte. Por tanto el ion potasio K+ no reacciona con el agua y no se hidroliza. El ion nitrato NO3 - es una base muy débil porque es la base conjugada del ácido HNO3 que es un ácido muy fuerte. Por tanto el ion nitrato NO3 - no reacciona con el agua y no se hidroliza. La disolulción tiene carácter neutro al no haber ninguna otra reacción química más que la anterior de disociación de la sal. b) NH4Cl Reacción de disociación de la sal en agua NH4Cl → NH4+ + Cl- El ion amonio NH4+ es un ácido fuerte porque es el ácido conjugado de la base NH3 que es una base débil. Por tanto el ion amonio NH4+ reacciona con el agua y se hidroliza según la siguiente ecuación química NH4+ + H2O NH3 + H3O+ (disolución ácida) El ion cloruro Cl- es una base muy débil porque es la base conjugada del ácido HCl que es un ácido muy fuerte. Por tanto el ion cloruro Cl- no reacciona con el agua y no se hidroliza. La disolución final tiene carácter ácido ya que la hidrólisis del ión amonio NH4+ ha producido un aumento de la concentración de iones hidronio H3O+ c) Na2CO3 Reacción de disolución de la sal en agua Na2CO3 → 2 Na+ + CO32-

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REACCIONES CIDO-BASE - PAU Selectividad - SOLUCIONES profeblog.es/

1. Escriba las ecuaciones qumicas correspondientes a la disolucin en agua de las siguientes sales y clasifquelas en cidas, bsicas o neutras:

a) KNO3b) NH4Cl c) Na2CO3a) KNO3

Reaccin de disociacin de la sal en agua

KNO3 K++ NO3-

El ion potasio K+es uncido muy dbilporque es el cido conjugado de la base KOH que es unabase muy fuerte. Por tanto el ion potasio K+no reacciona con el agua y no se hidroliza.

El ion nitrato NO3-es unabase muy dbilporque es la base conjugada del cido HNO3que es uncido muy fuerte. Por tanto el ion nitrato NO3-no reacciona con el agua y no se hidroliza.

La disolulcin tiene carcter neutro al no haber ninguna otra reaccin qumica ms que la anterior de disociacin de la sal.

b) NH4Cl

Reaccin de disociacin de la sal en agua

NH4Cl NH4++ Cl-

El ion amonio NH4+es un cido fuerteporque es el cido conjugado de la base NH3que es una base dbil. Por tanto el ion amonio NH4+reacciona con el agua y se hidroliza segn la siguiente ecuacin qumica NH4++ H2O NH3+ H3O+(disolucin cida)

El ion cloruro Cl-es una base muy dbilporque es la base conjugada del cido HCl que es un cido muy fuerte. Por tanto el ion cloruro Cl-no reacciona con el agua y no se hidroliza.

La disolucin final tiene carcter cidoya que la hidrlisis del in amonio NH4+ha producido un aumento de la concentracin de iones hidronio H3O+

c) Na2CO3

Reaccin de disolucin de la sal en agua

Na2CO3 2 Na++ CO32-

El ion sodio Na+es un cido muy dbilporque es el cido conjugado de la base NaOH que es una base muy fuerte. Por tanto el ion sodio Na+no reacciona con el agua y no se hidroliza.

El ion carbonato CO32-es una base fuerteporque es la base conjugada del cido H2CO3que es un cido dbil. Por tanto el ion carbonato CO32- reacciona con el agua y se hidroliza segn la siguiente reaccin qumica CO32-+ H2O HCO3-+ OH-(disolucin bsica)

La disolucin final tiene carcter bsicoya que la hidrlisis del in amonio CO32-ha producido un aumento de la concentracin de iones hidroxilo OH-

2. Complete los siguientes equilibrios e identifique los pares cido-base conjugados:

a) ........+ H2O CO32-+H3O+

b) NH4++ OH- H2O + ........

c) F -+ H2O OH-+ ........a)HCO3-+ H2O CO32-+H3O+

el ion hidrogenocarbonato HCO3-es el cido conjugado de la base ion carbonato CO32-

el agua H2Oes la base conjugada del cido ion hidronio H3O+

b) NH4++ OH- H2O + NH3

el ion amonio NH4+es el cido conjugado de la base amonaco NH3

el ion hidrxido OH-es la base conjugada del cido agua H2O

c) F -+ H2O OH-+ HF

el ion fluoruro F-es la base conjugada del cido fluorhdrico HF

el agua H2Oes el cido conjugado de la base ion hidrxido OH-

3. Se prepara una disolucin tomando 10 mL de una disolucin de cido sulfrico del 24% de riqueza en peso y densidad 1,17 g/mL, y aadiendo agua destilada hasta un volumen de 100 mL. Calcule:

a) El pH de la disolucin diluida.

b) El volumen de la disolucin preparada que se necesita para neutralizar 10 mL de disolucin de KOH de densidad 1,05 g/mL y 15 % de riqueza en peso.

Masas atmicas: K = 39; S = 32; O = 16; H = 1.a) El pH de la disolucin diluida.

En primer lugar se calcula la masa de cido sulfrico (soluto) que se ha tomado

2,8 g es la masa de cido sulfrico (soluto) que hemos tomado en los 10 mL disolucin 24% y d=1,17 g/mL

Pasamos esta masa a cantidad de sustancia (mol): 2,8 g H2SO4= 0,029 mol H2SO4

Esta cantidad de sustancia se ha disuelto en agua hasta completar un volumen de 100 mL, por tanto la concentracin es Molaridad=0,29 mol/L

El cido sulfrico es un cido muy fuerte, en un primer paso se produce la disociacin total en HSO4-y H3O+; el ion hidrogenosulfato es un cido fuerte pero su disociacin no es total aunque para la realizacin de este ejercicio supondremos que su disociacin en SO42-y H3O+es total. Por tanto, por cada mol de cido sulfrico que tengamos en la disolucin, se producirn 2 mol de ion hidronio H3O+

Puesto que la concentracin inicial de H2SO4es de 0,29 mol/L, tendremos que la concentracin en el equilibrio de iones hidronio ser [H3O+] = 2 0,29 mol/L = 0,58 mol/L

Por tanto, pH= - log [H3O+] = - log 0,58 = 0,24 que es un pH muy cido como corresponde a un cido muy fuerte.

b) El volumen de la disolucin preparada que se necesita para neutralizar 10 mL de disolucin de KOH de densidad 1,05 g/mL y 15 % de riqueza en peso.

En primer lugar se calcula la masa de KOH (soluto) que se quiere neutralizar

1,6 g es la masa de KOH (soluto) que hemos tomado en los 10 mL disolucin15% y d=1,05 g/mL

Pasamos esta masa a cantidad de sustancia (mol): 1,6 g KOH = 0,029 mol KOH

La reaccin de neutralizacin es H2SO4+ 2 KOH K2SO4+ 2 H2O

Para neutralizar 0,029 mol de KOH se necesitarn 0,029/2 mol H2SO4 = 0,0145 mol H2SO4 y para esta cantidad se necesitar un volumen de disolucin

es el volumen de disolucin H2SO40,29 M que se necesita para neutralizar 10 mL de KOH 15% y d=1,05 g/mL (0,029 mol KOH)

4. Se preparan 10 L de disolucin de un cido monoprtico HA, de masa molar 74, disolviendo en agua 37 g de ste. La concentracin de H3O+es 0001 M. Calcule:

a) El grado de disociacin del cido en disolucin.

b) El valor de la constante Ka.a) El grado de disociacin del cido en disolucin.

En primer lugar hay que determinar la concentracin inicial del cido

; x= 0,5 mol, es la cantidad de sustancia HA que disolvemos para preparar los 10 L de disolucin, por tanto la concentracin ser

; x= 0,05 mol, es la cantidad de sustancia HA por cada 1 L de disolucin, es decir, la concentracin es 0,05 M = 0,05 mol/L

La concentracin de iones hidronio H3O+coincide con la concentracin de cido que se ha disociado ya que se trata de un cido monoprtico

[HA]o= 0,05 M

[A-] = [H3O+] = 0,001 M

El grado de disociacin es el cociente entre la cantidad (o concentracin) de cido que se ha disociado y la cantidad (o concentracin) de cido inicial, por tanto

lo que significa que por cada 1 mol de cido que inicialmente tenemos se disocian 0,02 mol de cido (un 2%)

b) El valor de la constante Ka.

En el equilibrio, la concentracin de cido ser la que haba inicialmente (0,05 M) menos la que se ha disociado (0,001 M), por tanto

[HA] = 0,05 M - 0,001 M

5. a) Qu volumen de disolucin de NaOH 0,1 M se necesitara para neutralizar 10 mL de disolucin acuosa de HCl 0,2 M?

b) Cul es el pH en el punto de equivalencia?

c) Describa el procedimiento experimental y nombre el material necesario para llevar a cabo la valoracin.a) Qu volumen de disolucin de NaOH 0,1 M se necesitara para neutralizar 10 mL de disolucin acuosa de HCl 0,2 M?

la reaccin de neutralizacin es HCl + NaOH NaCl + H2O

en primer lugar se calcula la cantidad de sustancia HCl que se quiere neutralizar, se trata de 0,010 L de disolucin 0,2 mol/L; es decir, hay que neutralizar 0,002 mol HCl

Puesto que la estequiometra de la reaccin es 1:1, es decir, por cada 1 mol HCl se necesita 1 mol NaOH; por tanto, se necesitar 0,002 mol NaOH; y puesto que la disolucin de NaOH es 0,1 M, tendremos

lo que significa que se necesita 0,02 L (20 mL) de disolucin 0,1 M de NaOH para neutralizar 10 mL de disolucin 0,2 M de HCl

b) Cul es el pH en el punto de equivalencia?

en el punto de equivalencia hemos hecho reaccionar la misma cantidad de sustancia de cido clorhdrico que de hidrxido de sodio; la disolucin resultante contiene una sal (cloruro de sodio) que da a la disolucin un carcter neutro por tratarse de una sal de cido fuerte y base fuerte. Por tanto, el pH en el punto de equivalencia es 7

c) Describa el procedimiento experimental y nombre el material necesario para llevar a cabo la valoracin.

se necesita: pipeta, bureta, vaso de precipitado, base y soporte con pinzas, frasco con agua destilada, indicador cido-base, matraz erlenmeyer.

Procedimiento: se toma con la pipeta 20 mL de la disolucin acuosa de HCl y se echan en un matraz erlenmeyer limpio y seco; se puede aadir un poco de agua destilada para ver mejor el cambio de color, y se aaden unas gotas de indicador cido-base, por ejemplo, fenolftalena, la disolucin quedar incolora (por tener carcter cido).

La bureta se llena, y enrasa a cero, con la disolucin de hidrxido de sodio. Se coloca el matraz erlenmeyer bajo la bureta y con la llave de paso de sta se deja caer lentamente la disolucin de base agitando sin cesar el matraz erlenmeyer; cuando se observa que se est prximo al punto de equivalencia (el color rojo tarda en desaparecer al agitar) se empieza a echar la base gota a gota hasta que se observa el cambio de color o viraje del indicador (en este caso queda rojo intenso). En este momento se ha alcanzado el punto de equivalencia y se anota la medida que marca la bureta que ser el volumen de hidrxido de sodio utilizado en la neutralizacin.

6. a) Qu volumen de una disolucin 0,03 M de HClO4se necesita para neutralizar 50 mL de una disolucin 0,05 M de NaOH?

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

7. Justifique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas:

a) Las disoluciones acuosas de acetato de sodio dan un pH inferior a 7.

b) Un cido dbil es aqul cuyas disoluciones son diluidas.

c) La disociacin de un cido fuerte en una disolucin diluida es prcticamente total.

8. El cido cloroactico es un cido monoprtico. En una disolucin acuosa de concentracin 0,01 M se encuentra disociado en un 31 %. Calcule:

a) La constante de disociacin del cido. b) El pH de la disolucin.a) La constante de disociacin del cido.

el equilibrio de disociacin del cido es CH2Cl-COOH + H2O CH2Cl-COO-+ H3O+

y la constante de equilibrio

El cido est disociado un 31% lo que significa que por cada 100 mol CH2Cl-COOH iniciales, tendremos 31 mol CH2Cl-COO-y 31 mol H3O+

Por tanto, como la concentracin inicial de cido es 0,01 M, tendremos en el equilibrio (despus de disociarse)

Por tanto [H3O+] = [ CH2Cl-COO-]=3,110-3M

[CH2Cl-COOH] = (0,01 - 3,110-3) M = 0,0069 M (lo que haba inicialmente menos lo que se ha disociado)

b) El pH de la disolucin.

el clculo del pH es inmediato una vez que se conoce la concentracin de iones hidronio H3O+

pH= - log [H3O+] = - log (3,110-3) = 2,5 lo que corresponde a un pH cido

9. Calcule el pH de 50 mL de:

a) Una disolucin acuosa 0,01 M de cloruro de hidrgeno.

b) Una disolucin acuosa 0,01 M de hidrxido de potasio.

c) Una disolucin formada por la mezcla de volmenes iguales de las dos disoluciones anteriores.a) Una disolucin acuosa 0,01 M de cloruro de hidrgeno.

El cloruro de hidrgeno disuelto en agua (cido clorhdrico) es un cido muy fuerte que se encuentra totalmente disociado segn la ecuacin

HCl + H2O Cl-+ H3O+; por tanto la concentracin de iones hidronio H3O+ser igual a la concentracin inicial de cloruro de hidrgeno [H3O+]=0,01 M

pH= - log [H3O+] = - log (0,01) = 2 lo que corresponde a un pH cido

b) Una disolucin acuosa 0,01 M de hidrxido de potasio.

El hidrxido de potasio disuelto en agua es una base muy fuerte que se encuentra totalmente disociada segn la ecuacin

KOH + H2O K++ OH-; por tanto la concentracin de iones hidrxido OH-ser igual a la concentracin inicial de hidrxido de potasio [OH-]=0,01 M

La concentracin de iones hidronio H3O+es

pH= - log [H3O+] = - log (10-12) = 12 lo que corresponde a un pH bsico

c) Una disolucin formada por la mezcla de volmenes iguales de las dos disoluciones anteriores.

Cuando se mezclan dos disoluciones, una de cido clorhdrico (cido) y otra de hidrxido potsico (base), se produce la reaccin de neutralizacin siguiente

HCl + KOH KCl + H2O obtenindose una disolucin de la sal cloruro de potasio KCl que tiene un carcter neutro porque ninguno de los iones que la forman (ion cloruro Cl-e ion potasio K+reaccionan con agua, es decir, no se hidrolizan). Adems, las cantidades de sustancia que se han mezclado de cido y de base son iguales porque tienen la misma concentracin y se han mezclado volmenes iguales; es decir, se han mezclado cantidades equimolares y por tanto la neutralizacin es total no quedando en exceso ni cido ni base. Por todo esto el pH de la mezcla es neutro, es decir, pH=7

10. a) Calcule el pH de una disolucin de HClO4003 M y de una disolucin 005 M de NaOH.

b) Calcule el pH de la disolucin obtenida al mezclar 50 mL de cada una de las disoluciones anteriores. Suponga que los volmenes son aditivos.a) el cido perclrico HClO4 es un cido muy fuerte que est totalmente disociado, por tanto podemos escribir la siguiente reaccin qumica que estar totalmente desplazada hacia la derecha: HClO4+ H2O ClO4-+ H3O+; por tanto, la concentracin de in hidronio ser igual a 0,03 M

[H3O+]= 0,03 M; pH= - log[H3O+]; pH= - log(0,03); pH= 1,5 lo que corresponde a una disolucin muy cida

El hidrxido de sodio es una base muy fuerte que est totalmente disociada, por tanto podemos escribir la siguiente reaccin qumica que estar totalmente desplazada hacia la derecha: NaOH Na+ + OH-; por tanto, la concentracin de in hidroxilo ser igual a 0,05 M

[OH-]= 0,05 M; la concentracin de in hidronio la calculamos a partir de la expresin del producto inico del agua Kw=[H3O+][ OH-]

[H3O+]= Kw / [ OH-] ; [H3O+]= 10-14/ 0,05 = 210-13M

pH= - log[H3O+]; pH= - log(210-13); pH= 12,7 lo que corresponde a una disolucin muy bsica

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

Calculamos las cantidades de sustancias que estamos mezclando:

cido perclrico: 0,05 L 0,03 mol / L = 0,0015 mol HClO4es la cantidad de sustancia HClO4que estamos echando

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

Cuando mezclamos estas sustancias (un cido y una base) se produce la siguiente reaccin de neutralizacin

HClO4+ NaOH ClO4-+ Na++ H2O en la que el cido perclrico es el reactivo limitante y el hidrxido de sodio el que est en exceso;

la neutralizacin dar lugar a la formacin de 0,0015 mol de ClO4-y 0,0015 mol de Na+quedando (0,0025-0,0015)=0,001 mol de NaOH sin reaccionar y dando a la disolucin final un carcter bsico cuyo pH se puede calcular si determinamos su concentracin y seguimos los mismos pasos que en el apartado anterior. (Solucin pH=11)

Ojo: Al mezclar las dos disoluciones anteriores tendremos 100 mL de disolucin solo suponiendo que los volmenes son aditivos!, ya que realmente el volumen que se obtiene al mezclar 50 mL de disolucin con 50 mL de otra disolucin no tiene por qu ser de 100 mL resultantes.

11. Justifique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas:

a) En las disoluciones acuosas de las bases dbiles, stas se encuentran totalmente disociadas.Esta afirmacin es falsa ya que una base dbil es aquella que no est totalmente disociada; en su proceso de disociacin se alcanza una situacin de equilibrio qumico (con una constante de equilibrio Kb muy pequea) en el que las concentraciones de los iones que se producen en la disociacin son muy pequeas mientras que la concentracin del cido permanece prcticamente igual a la concentracin inicial; precisamente porque se ha disociado muy poco.b) Un cido dbil es aqul cuyas disoluciones son diluidas.Esta afirmacin es falsa ya que no tiene nada que ver la fortaleza de un cido con la concentracin de la disolucin. Por ejemplo, el cido actico es un cido dbil pero puede encontrarse en disoluciones diluidas (por ejemplo 0,01 M) o en disoluciones concentradas (por ejemplo 10 M).

Un cido dbil es el que est poco disociado.

12. Escriba las reacciones de hidrlisis de las siguientes sales e indique si el pH resultante ser cido, bsico o neutro:

a) NaCN (HCN es un cido dbil).El cianuro de sodio es una sal que se disocia totalmente segn la siguiente reaccin: NaCN Na+ + CN-

El in sodio Na+es un cido muy dbil porque es el cido conjugado de la base hidrxido de sodio NaOH que es muy fuerte; por tanto el ion sodio Na+ no se hidroliza (no reacciona con el agua)

El in cianuro CN-es una base fuerte porque es la base conjugada del cido cianhdrico HCN que es un cido dbil; por tanto el in cianuro CN-si se hidroliza (si reacciona con el agua) segn la reaccin:

CN-+ H2O HCN + OH-por tanto la disolucin de la sal cianuro de sodio NaCNen agua tiene carcter bsico; pH > 7b) KCl.El cloruro de potasio es una sal que se disocia totalmente segn la siguiente reaccin: KCl K+ + Cl-

El in potasio K+es un cido muy dbil porque es el cido conjugado de la base hidrxido de potasio KOH que es muy fuerte; por tanto el ion potasio K+ no se hidroliza (no reacciona con el agua)

El in cloruro Cl-es una base muy dbil porque es la base conjugada del cido clorhdrico HCl que es muy fuerte; por tanto el ion cloruro Cl- no se hidroliza (no reacciona con el agua)

Por tanto, la disolucin de la sal cloruro de potasio KCl en agua tiene carcter neutro (ni bsico ni cido); pH = 7c) NH4Cl.El cloruro de amonio es una sal que se disocia totalmente segn la siguiente reaccin: NH4Cl NH4+ + Cl-

El in amonio NH4+ es un cido fuerte porque es el cido conjugado de la base amoniaco NH3que es dbil; por tanto el ion amonio NH4+se hidroliza (reacciona con el agua) segn la siguiente reaccin

NH4++ H2O NH3+ H3O+

El in cloruro Cl-es una base muy dbil porque es la base conjugada del cido clorhdrico HCl que es muy fuerte; por tanto el ion cloruro Cl- no se hidroliza (no reacciona con el agua)

Por tanto, la disolucin de la sal cloruro de amonio NH4Cl en agua tiene carcter cido; pH < 7

13. Considere cuatro disoluciones A, B, C y D caracterizadas por: A: [OH] = 1013; B: pH = 3; C: pH = 10; D: [H3O+] = 107

a) Ordnelas de menor a mayor acidez.

b) Indique, razonadamente, cules son cidas, bsicas o neutras.Los datos del ejercicio se reflejan en la tabla siguiente:Disolucin[H3O+][OH]pHCarcter

C101010410bsico

D1071077neutro

B10310113cido

A10110131muy cido

Una disolucin es ms cida cuanto mayor es la concentracin de iones hidronio y, por tanto, menor es su pH

De menor a mayor acidez C < D < B < A

14. Se disuelven 23 g de cido metanoico, HCOOH, en agua hasta obtener 10 L de disolucin. La concentracin de H3O+es 0003 M. Calcule:

a) El grado de disociacin del cido en disolucin. b) El valor de la constante Ka.Masas atmicas: C = 12; H = 1; O = 16.

En primer lugar se calcula la concentracin inicial de cido metanoico

M(HCOOH)= 46 g/mol 23 g HCOOH = 0,5 mol HCOOH Molaridad= 0,5 mol / 10 L = 0,05 M

es decir, en la disolucin tenemos inicialmente 0,05 mol de cido metanoico por cada Litro de disolucin

La reaccin de disociacin del cido es la siguiente:

HCOOH + H2O HCOO-+ H3O+

La concentracin de ion hidronio es de 0,003 M, por tanto, puesto que la estequiometra es 1:1, la concentracin de ion acetato tambin ser de 0,003 M y la concentracin de cido que se ha disociado tambin ser de 0,003 M

El grado de disociacin es la relacin entre la cantidad de cido disociado y la cantidad de cido inicial, por tanto:

Grado de disociacin = disociado / inicial = 0,003 M / 0,05 M = 0,06 = 6 %; lo que significa que de cada 1 mol de cido metanoico que tenemos inicialmente, se habrn disociado 0,06 mol de cido metanoico.

Para determinar el valor de la constante Ka escribimos su expresin y sustituimos los valores que son conocidos:

15. Complete los siguientes equilibrios e identifique los pares cido-base conjugados:

a) CO3 2+H2O ........+........

b) NH4++ OH ........+........

c) CN+........ HCN + OHa) CO3 2+ H2O HCO3 + OH-

el ion hidrogenocarbonato HCO3 es el cidoconjugado de la base ion carbonato CO3 2

el agua H2O es el cidoconjugado de la base OH-

b) NH4++ OH NH3+ H2O

el amonaco NH3 es la baseconjugada del cido ion amonio NH4+

el ion hidroxilo OH es la baseconjugada del cido agua H2O

c) CN+ H2O HCN + OH

el cido cianhdrico HCN es el cidoconjugado de la base ion cianuro CN

el ion hidroxilo OH es la baseconjugada del cido agua H2O

16. Una disolucin acuosa de cido cianhdrico (HCN) 001 M tiene un pH de 56. Calcule:

a) La concentracin de todas las especies qumicas presentes.

b) El grado de disociacin del HCN y el valor de su constante de acidez.Como el pH=5,6 entonces [H3O+]= 2,510-6M

La reaccin de disociacin del cido es la siguiente:

HCN + H2O CN-+ H3O+

las especies qumicas presentes son: el agua H2O (que acta como disolvente y, por tanto, no tiene sentido hablar de su concentracin);

el ion hidronio H3O+, el ion hidroxilo OH, el cido cianhdrico HCN y el ion cianuro CN-

La concentracin de ion cianuro CN-ser la misma que la concentracin de ion hidronio H3O+

[CN-] = [H3O+]= 2,510-6M

La concentracin de ion hidoxilo se calcula a partir de la expresin del producto inico del agua Kw=[H3O+][OH] que, a 25C, tiene un valor de 10-14

Por ltimo, la concentracin de cido cianhdrico que queda sin disociar ser igual a la concentracin inicial menos la concentracin de cido que se ha disociado 2,510-6M (igual a la concentracin de iones cianuro e hidronio porque la estequiometra es 1:1)

[HCN]= 0,01 M - 2,510-6M = 0,0099975 = 0,01 M; lo cual es lgico ya que el cido cianhdrico es un cido dbil y prcticamente no est disociado.

b) el grado de disociacin es la relacin entre la cantidad de cido disociado (2,510-6M) y la que haba inicialmente (0,01 M), por tanto

lo que significa que de cada 1 mol de HCN que tengamos inicialmente, solo se habrn disociado 0,00025 mol HCN; lo que supone un 0,025 %

la constante de acidez se puede calcular puesto que se conocen todas las concentraciones en el equilibrio:

17. a) Justifique, mediante la reaccin correspondiente, el pH cido de una disolucin acuosa de NH4Cl.

b) Indique cul es el cido conjugado de las siguientes especies cuando actan como base en medio acuoso: HCO3, H2O y CH3COO.a) El cloruro de amonio es una sal que se disocia totalmente segn la siguiente reaccin: NH4Cl NH4+ + Cl-

El in amonio NH4+ es un cido fuerte porque es el cido conjugado de la base amoniaco NH3que es dbil; por tanto el ion amonio NH4+se hidroliza (reacciona con el agua) segn la siguiente reaccin

NH4++ H2O NH3+ H3O+

El in cloruro Cl-es una base muy dbil porque es la base conjugada del cido clorhdrico HCl que es muy fuerte; por tanto el ion cloruro Cl- no se hidroliza (no reacciona con el agua)

Por tanto, la disolucin de la sal cloruro de amonio NH4Cl en agua tiene carcter cido; pH < 7

b) Escribimos las reacciones con agua, en cada caso, para determinar el cido conjugado:

H2O + HCO3 OH- + H2CO3

por tanto el cido carbnico H2CO3es el cido conjugadode la base ion hidrogenocarbonato HCO3

H2O + H2O OH- + H3O+

por tanto, el ion hidronio es el cido conjugadode la base agua H2O

H2O + CH3COO OH- + CH3COOH

por tanto, el cido actico es el cido conjugadode la base ion acetato CH3COO

18. a) Calcule la masa de NaOH slido del 80% de riqueza en peso, necesaria para preparar 250 mL de disolucin 0025 M y determine su pH.

b) Qu volumen de la disolucin anterior se necesita para neutralizar 20 mL de una disolucin de cido sulfrico 0005 M?

Masas atmicas: Na = 23; O = 16; H = 1.a)

1 - Se determina la cantidad de sustancia NaOH que se necesita para preparar 250 mL de disolucin 0,025 M

es decir, se necesita tomar una cantidad de sustancia de 6,2510-3mol NaOH, para preparar 250 mL de disolucin 0,025 M

2 - Se calcula la masa correspondiente a esa cantidad de sustancia

es decir, se necesita tomar una masa de 0,25 g NaOH puropara preparar 250 mL de disolucin 0,025 M

3 - Se determina la masa de NaOH del 80% de pureza

lo que significa que se necesita 0,31 g de NaOH, del 80% de pureza, para preparar 250 mL de disolucin 0,025 M

b) Qu volumen de la disolucin anterior se necesita para neutralizar 20 mL de una disolucin de cido sulfrico 0005 M?

la reaccin de neutralizacin es la siguiente H2SO4 + 2 NaOH Na2SO4 + 2 H2O

queremos neutralizar 20 mL de disolucin de cido sulfrico 0,005 M; es decir, queremos neutralizar 0,0001 mol H2SO4

ahora planteamos un clculo qumico, teniendo en cuenta la ecuacin qumica ajustada:

como la disolucin anterior tiene una molaridad de 0,025 M entonces se puede plantear la siguiente proporcin:

es decir, se necesitan 8 mL de disolucin 0,025 M de hidrxido de sodio para neutralizar 20mL de disolucin de cido sulfrico 0,005 M

19. a) Justifique, mediante la teora de Brnsted-Lowry, el carcter cido, bsico o neutro que presentarn las disoluciones acuosas de las siguientes especies: NH3, CO32y HNO2 .

b) Describa el procedimiento y el material necesario para llevar a cabo la valoracin de una disolucin acuosa de HCl con otra de NaOH.