Solemnes de química

Pauta de Corrección, Solemne N° 2, Forma A 

Ácido-Bases Débiles, Amortiguadores, Equilibrio Heterogéneo

Martes 20 de octubre, 2015

1. Responda las siguientes aseveraciones como verdaderas o falsas. Justifique su respuesta en ambos casos, de lo contrario la pregunta no será calificada.  

1. FALSA, si el pKps de bromuro de plata, AgBr, es 12,30 y el pKps de hidróxido de berilio, Be(OH)2, es 17,70. Entonces, se disuelve una mayor cantidad del primer compuesto en la preparación de una disolución saturada que del segundo.

         AgBr (s)                 Ag+(ac)   +   Br-(ac)         Kps = [Ag+][Br-] =10 -12,30 

[pic 1]

[Ag+] = [Br-] = S  →  Kps = S2  →  S = √Kps = √10−12,30 = 7,08 x 10-7 mol/L [pic 2]

         Be(OH)2 (s)                 Be2+(ac)   +   2 OH-(ac) Kps = [Be2+][OH-]2 =10 -17,70 

[Be2+] = S  [OH-] = 2S  →  Kps = 4S3  →  S = [pic 3] x 10-7 mol/L 

S Be(OH)2 > SAgBr 

1. VERDADERA, 50 mL de una disolución de ácido clorhídrico, HCl, 0,2 mol/L se neutralizan con 50 mL de una disolución de hidróxido de bario, Ba(OH)2, de concentración 0,1 mol/L.

HCl            +            Ba(OH)2 

         0,20 mol/L x 50 mL         2 x 50 mL x 0,10 mol/L

         10 mmol         10 mmol

         Neutralización total 

1. FALSA, el pH de una disolución de hidróxido de sodio, NaOH, 1·10-8 mol/L es 6. Las bases siempre dan pH alcalino

[OH-]2  -  10-8[OH-]  -  Kw  = 0   →   [OH-] = 1,05 x 10-7 mol/L   →   pOH = 6,98 → pH = 7,02 

1. VERDADERA, si una disolución de un ácido débil HA de concentración 0,1 mol/L que está disociado en un 4%, entonces el valor de su constante de acidez, Ka, es 1,67·10-4.  

[H+] = [OH-] = 0,10 mol/L x 0,04 = 0,004 mol/L → [HA] = Ci - [H+] = 0,10 – 0,004 = 0,096 mol/L

        Ka = [pic 4]        1,67 x 10-4 

(e) FALSA, el pH de una disolución tampón HA/NaA, con una concentración de HA igual a la mitad de la concentración de NaA, es menor que el valor de pKa del ácido HA.

2[HA] = [NaA]  →  pH  =  pKa   + Log [pic 5]  →  pH  =  pKa   + Log ½ = pKa – 0,30

pH > pKa

(2 puntos c/u, 10 puntos) 

2. (a) ¿Cuántos mL de ácido clorhídrico, HCl, de concentración 2,0 x 10-3 mol/L se deben agregar a 100 mL de una disolución de hidróxido de bario, Ba(OH)2, 2,0 x 10-3 de modo que

        el pH resultante sea 10,1?         (5 puntos) 

pH = 10,1    pOH = 3,9    C OH- = 1,26 x 10-4 mol/L

         Ba(OH)2                  HCl

         2 x 100 mL x 0,002 mol/L         -         0,002 mol/L V= 1,26 x 10-4 mol/L (100 + V)

0,4 – 0,002 V = 0,01259  +  1,26 x 10-4 V

0,4  -  0,01259  =  1,26 x 10-4 V  +  0,002 V

0,3874  =  2,126 x 10-3 V

1. = 182,22 mL

Chequeo

         2 x 100 mL x 0,002 mol/L  –  0,002 mol/L (182,2 mL)

         0,4 mmol  –  0,3644 mmol  

        0,0356 mmol  =  C = [pic 6]        = 1,26 x 10-4 mol/L  pOH = 3,899  pH = 10,1

(b) Se mezclan 50 mL de una disolución de ácido sulfúrico, H2SO4, de concentración 4,0·10-3 (mol/L) con 80 mL de una disolución de ácido nítrico, HNO3, de concentración 5,0·10-3(mol/L) y 100 mL de una disolución de hidróxido de bario, Ba(OH)2, de concentración 4,0·10-3 (mol/L). Según estos datos, calcule el pH de la disolución resultante. Considere disociación completa

para el H2SO4.         (5 puntos) 

         Ba(OH)2         H2SO4         HNO3 

         2 x 100 mL x 4,0·x 10-3 (mol/L) 2 x 50 mL x 4,0·x 10-3 (mol/L) 80 mL x 5,0·x 10-3 (mol/L)

         0,8 mmol         –         0,4 mmol         +         0,4 mmol

0,00 mmol 

Neutralización total, teóricamente el pH es 7 pH = 7 

3. El ácido cis-butenodioico, conocido como ácido maleico, C2H2(COOH)2, es un ácido diprótico, H2M, que puede ser utilizado como inhibidor de las reacciones de las transaminasas. Se desea preparar 100 mL de una disolución amortiguadora de pH 6,0. Para este efecto, se dispone de las siguientes disoluciones:

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