Como has podido ver, el equilibrio químico se aplica también en la disolución de ácidos, bases y sus sales. Te proponemos aplicar todo lo estudiado a diversos casos que verás a continuación.
En esta tarea aprenderás a:
Aplicar la teoría de Brönsted para reconocer las sustancias que pueden actuar como ácidos o bases.
Calcular el pH de disoluciones de ácidos o bases fuertes o débiles.
Justificar el pH resultante en la hidrólisis de una sal.
Distinguir una disolución amortiguadora, reguladora de pH o tampón.
Calcular el pH de una mezcla de dos sustancias (ácidos, bases y/o sales), considerando la posibilidad de neutralizaciones y exceso de reactivos.
Descripción de la tarea
Conceptos generales. pH
1. Identifica los pares conjugados ácido-base en cada una de las siguientes reacciones:
a) CH3COO- + HCN ⇄ CH3COOH + CN-
b) H2PO4- + NH3 ⇄ HPO42- + NH4+
c) HClO + CH3NH2 ⇄ CH3NH3+ + ClO-
d) CO32- + H2O ⇄ HCO3- + OH-
2. Escribe la fórmula del ácido conjugado de cada una de las siguientes bases: a) HS-; b) HCO3-; c) CO32-; d) H2PO4-; e) NH3
3. ¿Qué base es más fuerte, la urea, (NH2)2CO, o la anilina, C6H5NH2? Respecto a sus ácidos conjugados, ¿cuál es más fuerte? Datos: Kb (NH2)2CO= 1,5·10-14; kb C6H5NH2=3,8·10-10
4. Calcula el pH de cada una de las siguientes disoluciones: a) Ba(OH)2 2,8·10-4 M; b) HNO3 5,2·10-4 M
5. ¿Qué masa de NaOH se necesita para preparar 540 mL de una disolución con un pH=10?
6. ¿Cuál(es) de las siguientes afirmaciones referidas a una disolución de un ácido débil HA 0,1 M es/son cierta(s)?
a) El pH = 1
b) [H3O+] >> [A-]
c) [H3O+] = [A-]
d) El pH < 1
7. Calcula la constante de ionización del siguiente ácido, HA, sabiendo que su concentración inicial era 0,01 M
8. ¿Cuál es la molaridad inicial de una disolución de etilamina, C2H5NH2, cuyo pH=12,1? Dato: Kb=5,6·10-4
9. En una disolución de NH3 0,07 M (concentración inicial), ¿qué porcentaje de NH3 está presente como NH4+? Dato: Kb= 1,8·10-5
Hidrólisis de sales
10. Justifica si la disolución en agua pura de las siguientes sales será ácida, básica o neutra:
a) NaNO3
b) KCN
c) CH3COONa
11. Calcula el pH de una disolución de KNO2 0,02 M. Dato: Ka HNO2=4,5·10-4
Disoluciones reguladoras
12. Identifica cuáles de los siguientes pares en disolución son disoluciones reguladoras: a) KCN/HCN; b) Na2SO4/NaHSO4; c) NH3/NH4NO3; d) NaI/HI.
13. a) Calcula el pH de una disolución reguladora que contenga CH3COOH 1 M y CH3COONa 1M. b) ¿Cuál sería el pH después de la adición de 0,1 mol de HCl a 1 L de disolución suponiendo que el volumen de la disolución no cambia cuando se agrega HCl? Dato: Ka = 1,8·10-5
14. Los siguientes diagramas representan disoluciones que contienen un ácido débil HA (Ka=10-5) y su sal de sodio NaA. a) Calcula el pH de las disoluciones; b) ¿cuál es el pH después de la adición de 0,1 moles de iones OH- a la disolución (b)? Trata cada esfera como 0,1 mol
15. ¿Qué volumen de una disolución de NaOH 0,3 M es necesario para neutralizar 150 mL de una disolución de HCl 0,2 M?
16. Calcula el pH de una mezcla compuesta por 50 mL de una disolución de HCl 0,2 M y 50 mL de una disolución de NaOH 0,3 M. Considera los volúmenes aditivos.
17. En una valoración, 12 mL de H2SO4 0,5 M neutralizan a 50 mL de NaOH. ¿Cuál es la concentración de la disolución de NaOH?
(para ello, debes escribir la reacción de disociación de la sal en sus correspondientes iones. Después, sigue los siguientes pasos: Determina qué efecto tendrá el catión sobre el pH de la disolución. Determina qué efecto tendrá el anión sobre el pH de la disolución. Decide cuál de los efectos anteriores es el predominante.)
