Concepto. Equilibrio químico en solución. Definición de ácidos y

UNIVERSIDAD NACIONAL DE GENERAL SAN MARTIN
ESCUELA DE CIENCIA Y TECNOLOGIA
Bachillerato Universitario en Ciencias e Ingenierías
QUIMICA GENERAL
Serie 11
Concepto. Equilibrio químico en solución. Definición de ácidos y bases. Acidos y bases
conjugados. Acidos y bases fuertes y débiles. Equilibrio ácido-base de compuestos
monopróticos. pH. Escala de pH. Hidrólisis de sales.
1. a) Escriba la base conjugada de los siguientes ácidos: HSO4, HNO3, Na+, HCl, NH4+,
H2PO4, Ca(OH)+, H2O. b) Escriba el ácido conjugado de las siguientes bases: F, HSO4,
H2O, KOH.
2. El venenoso ácido cianhídrico, HCN, se ioniza en agua en menor grado que el ácido HF;
en otras palabras, el HCN es un ácido más débil que el HF.
a) Escriba la base conjugada de cada uno de estos ácidos.
b) Compare ambas bases respecto de su ionización en agua: ¿cuál de las dos es más
fuerte?
3. Para el equilibrio de autoionización del agua:
a) Calcule la [H3O+ y [OH- en agua a 60 C.
b) Defina el concepto de solución neutra a 60 C en función de la [H3O+.
Dato: Kw a 60 C = 9.6  10-14.
R: [H3O+ = [OH- = 3.1  10-7 M.
4. El jugo de manzana recién preparado tiene un pH de 3,76. Calcule [H].
R= 10-3,76 M = 1,74x10-4 M
5. Calcule el pH de las siguientes soluciones acuosas: a) HCl 1% m/m (=1,02 g/cm3), b) 10
cm3 de una solución de ácido sulfúrico 0.3 molal (=1,16 g/cm3), c) 500 cm3 de la solución
anterior,
R= a) 0,55; b) 0,17; c) 0,17
6. ¿Cómo procedería para preparar 500 cm3 de una solución de H2SO4 0,15 M a partir de
una solución de ácido sulfúrico concentrada (98 % m/m, (=1,84 g/cm3) y agua en
cantidades suficientes? ¿Cuál es la molaridad de iones hidronio (H) en la solución
resultante? ¿Cuál es el pH de la solución? ¿Cuál es la molaridad de iones sulfato en la
solución resultante?
R= [H+]=0,30 M; pH 0,52; [SO4=]=0,15
7. Si una solución acuosa de HNO3 tiene un pH de 2,30, ¿cuál es la concentración molar del
ácido? ¿Cuál es la concentración molar de ión nitrato en dicha solución? ¿Cuál es la
concentración molar de iones hidroxilo?
R= 5x10-3 M; 5x10-3 M; 2x10-12 M
8. Los antiácidos se suelen utilizar para calmar el dolor y facilitar el tratamiento de úlceras
ligeras. Una de las sustancias activas en los antiácidos comerciales es el hidróxido de
magnesio. Sabiendo que a 25oC la solubilidad de esa sustancia en agua es 1,65 10-4 M,
determine la concentración de oxhidrilos en una solución saturada de hidróxido de
magnesio. Calcule el pH de esa solución.
R= 10,5
9. Calcule el pH de las siguientes soluciones:
a) 0,50 M de HClO. Dato: Ka (HClO) = 3,0 108.
b) 0,050 M de HClO.
c) 0,50 M de NH3. Dato: Kb (NH3) = 1,8 105.
d) 0,050 M de NH3.
e) una aspirina conteniendo 0.324 g de ácido acetil salicílico (HC9H7O4) en 0.50L de
agua. Ka (HC9H7O4)= 3.3  10-4 a 25 C.
10. Una solución de un ácido débil monoprótico de concentración 5 x 10-2, tiene un pH =1.3.
a) ¿Es un ácido débil o fuerte?
b) ¿Qué volumen de agua se debe agregar a 50 ml de la solución anterior para obtener
una nueva solución de pH = 2?
11. Cuando 150 mg de una base orgánica de masa molar 31.06 g/mol se disolvieron en 50
ml de agua, su pH resultó ser 10.05. Calcular pKb de la base y pKa de su ácido conjugado.
12. a) Calcule la constante de disociación básica Kb del ion fluoruro a partir del valor de la
constante de disociación ácida del ácido fluorhídrico Ka (HF) = 6,8 104.
b) Calcule la constante de disociación ácida Ka del ion amonio a partir del valor de la
constante de disociación básica del amoníaco Kb (NH3) = 1,8 105.
13. Se tiene una solución 0.010M de ácido cloroetanoico (HCH2ClCOO) cuya Ka a 25C es
1.4 10-3
a) Calcular la [H3O+ y de [OH-
b) Repetir los cálculos para una concentración de ácido de 110-4M
c) Determinar el grado de disociación en a) y en b) y discutir.
R: a) [H3O+ = 3.110-3 , [OH- = 3.210-12 b) [H3O+ = 9.4 10-5 , [OH- = 1.110-10
c) en a)  = 0.31 y en b)  = 0.94
14. En una solución acuosa 0.025M a 25C el NH3 está ionizado en un 2.68%. Calcular:
a) Kb del NH3
b) pH de la solución.
R: 1.8  10-5, 10.82
c)
15. Calcule el pH de las siguientes soluciones acuosas:
a) la solución resultante de mezclar 10 cm3 de HCl 0,1 M y 5 cm3 de NaOH 0,1 M.
b) la solución resultante de mezclar 5 cm3 de HCl 0,1 M y 10 cm3 de NaOH 0,05 M.
c) la solución resultante de mezclar 10 cm3 de H2SO4 0,1 M y 10 cm3 de NaOH 0,1M.
R= a) pH 1,48; b) pH 7; c) pH 1,3
16. Prediga las características ácido-base de las soluciones acuosas de las siguientes sales:
a) NaCl; b) KNO3; c) KNO2; d) NH4NO3 y e) NaF.
17. Calcule el pH de cada una de las siguientes soluciones salinas: a) 0,1 M de RbCN, c)
0,1 M de Sr(NO3)2, d) 0,1 M de NaAc.
Datos: Ka (HCN) = 4,8 1010; Ka (HAc) = 1,8 105.
18. El ácido fórmico es un ácido monoprótico. Una solución 0.2M de formiato de sodio tiene
un pH = 8.53. Calcular Ka del ácido fórmico.