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Universidad de las Américas
Asignatura: Fundamentos de Química General y Química Orgánica
Tema: Equilibrio ácido -base
Problemario
• Definir ácidos y bases en solución acuosa, en términos de la teoría de Brönsted-
Lowry.
• Explicar el concepto de ácidos y bases fuertes o débiles.
• Definir el operador matemático “p”. (ej: pH, pOH)
• Explicar el comportamiento ácido-base del agua. Definir el producto iónico del
agua.
• Calcular pH, pOH, Ka, Kb y las concentraciones de las especies presentes en
soluciones acuosas de ácidos y de bases fuertes y débiles.
Las soluciones que figuran en los enunciados de los problemas son de naturaleza acuosa y están consideradas a 25°C, a menos que se indique la temperatura de trabajo.
Ejercicios:
1- Calcular el pH de las siguientes soluciones: a) [H 3 O +]=1,00 x 10 –6^ M; b) [H 3 O +]= 2,30 x 10 -4^ M
a) [OH–^ ] =6,50 x 10 -2^ M, d) [H 3 O +]=3,40 x 10-11M; e) [H 3 O +]=5,80 x 10 -8M; f) [OH–^ ] =
2,20x10-9^ M
2- Dadas las especies NH 3 , CH^3 -COOH, CN^ –^ , HCl, HNO^2 , NH^4 +, HF. Escribir las reacciones que justifiquen el carácter ácido o básico de las mismas según la teoría de Brönsted-Lowry. En cada reacción identificar el par ácido/base conjugado.
3- En un laboratorio se dispone de cinco matraces que contiene cada uno de ellos disoluciones de las que se tiene la siguiente información: 1º) pH=7,00; 2º) [H 3 O+]=1,00 x 10 –5^ M; 3º) pOH = 2,00; 4º) [OH –^ ] = 1,00 x 10 –6^ M; 5º) pH = 1,00. a) Ordenar dichos matraces de mayor a menor acidez. b) Indicar, razonadamente, cuáles son ácidas, básicas o neutras.
4- Calcular el pH y la concentración de todas las especies presentes en una disolución acuosa 1,00 x 10–2^ M de hidróxido de calcio.
5- Calcular el pH de una solución de soda cáustica que contiene 3,20 g de NaOH por litro de solución
6- Determinar el valor de pH y el pOH de las siguientes soluciones acuosas:
a) Hidróxido de potasio 0,00800 M
b) Ácido perclórico 0,00100M
c) Ácido clorhídrico 0,500m
d) Hidróxido de calcio 1,00.10-3M
7- Responder, justificando brevemente la respuesta, a las siguientes cuestiones: a) ¿Qué le ocurre al pH de una disolución acuosa de un ácido fuerte cuando se le añade agua? b) Dados dos ácidos fuertes, si preparamos soluciones de igual %m/v, ¿tendrán el mismo pH? c) ¿Un ácido fuerte es lo mismo que un ácido concentrado?
8- La [OH –^ ] de una solución de HCl es 4,00.10 -12M
a) Indicar todas las especies presentes en la solución
b) Calcular el pH
c) Calcular la masa de ácido que hay disuelta en 7,50 dm^3 de la solución
9- La [OH –^ ] de una solución de NaOH es 3,20.10-12M. Calcular: a) el pOH de la solución b) la masa de base que está disuelta en 7,50 dm^3 de la solución c) la concentración molar de una solución de Mg(OH) 2 tal que su pH sea igual al de la solución de hidróxido de sodio dada.
10- Indicar, justificando brevemente la respuesta, si son ciertas o falsas las siguientes afirmaciones: a) Si diluimos una disolución de ácido acético (monoprótico) con agua el pH no varia. b) Al disolver una sal en agua siempre se obtiene una disolución de pH = 7, c) A igual molaridad, cuanto más débil es un ácido menor es el pH de sus disoluciones.
11- Calcular los gramos de ácido fluorhídrico que sería preciso disolver en agua para obtener 500 ml de una disolución que tenga un pH de 2,70. Dato: Ka (ácido fluorhídrico) = 6,31 x10-
12- Se preparan 500 ml de una disolución acuosa de amoníaco 1,20 M.
a) Calcular el pH de dicha disolución. Dato: Kb (amoníaco) = 1,82x10 -
b) Indicar todas las especies presentes en la solución preparada.
13- Determinar el pH de una disolución obtenida al disolver 2,00 g de ácido salicílico, ácido monoprótico cuya masa molar vale 138 g/mol, en 100 ml de agua, admitiendo que la presencia del soluto no afecta al volumen final de la disolución. Constante de ionización del ácido salicílico K (^) a = 1,07 x 10-
14- Una disolución 1,00 M de ácido benzoico (monoprótico) tiene una concentración de ion H 3 O +^ igual a 8,00x10-3^ M. Determinar la constante de acidez del ácido benzoico.
15- La constante de acidez del ácido nitroso vale K (^) a =5,10 x 10 -4. Indicar, justificando brevemente la respuesta y suponiendo que el volumen no se modifica, como afectará al pH de una disolución de ácido nitroso la adición de: a) ácido clorhídrico; b) nitrito de sodio;
