GUÍA PRÁCTICA Ácido base I: conceptos y teorías Ejercicios PSU 1. Las sustancias jabonosas al tacto, que conducen la corriente eléctrica y tiñen de azul el papel indicador universal, son A)ácidas. B)básicas. C)neutras. 2. El H2SO4 y el HCl tienen propiedades ácidas, debido a que ambos compuestos presentan en su estructura A) protones. B) aniones. C)electrones. D) E) un radical halógeno. un no metal. ¿Cuál(es) de las siguientes teorías ácido - base es (son) aceptada(s) actualmente? I) II) III) Teoría de Arrhenius Teoría de Bronsted y Lowry Teoría de Lewis A) B) C) Solo II Solo I y II Solo I y III D) E) Solo II y III I, II y III GUICEL009QM11-A16V1 3. D)amortiguadoras. E)anfóteras. Programa Electivo Ciencias Básicas Química Nº Cpech 1 Ciencias Básicas Electivo Química 4. Según sea el grado de acidez o pH de las sustancias, estas se pueden clasificar como ácidas, básicas o neutras. ¿Cómo se clasifican, respectivamente, las sustancias dadas a continuación? Líquido limpiavidrios A) B) C) D) E) 5. – Coca-Cola Citoplasma Neutra – ácida – básica Ácida – básica – neutra Básica – neutra – ácida Ácida – neutra – básica Básica – ácida – neutra Las siguientes son reacciones ácido-base 1)NH4+ + H2O NH3 + H3O+ 2)CO32– + H2O HCO3– + OH– La teoría ácido base de Bronsted-Lowry, define las sustancias ácidas como dadores de protones y las sustancias básicas como aceptores de protones. De acuerdo a lo anterior se puede afirmar que en las reacciones I) II) III) el CO32– se comporta como base. el H2O se comporta como base en 1) y como ácido en 2). el NH4+ se comporta como ácido. Es (son) correcta(s) A) B) C) 6. solo I. solo II. solo I y III. D) E) solo II y III. I, II y III. ¿Cuál(es) de los siguientes pares es (son) correcto(s)? I) NaOH – Base de Arrhenius II) HCl – Ácido de Bronsted III)S2– – Base de Bronsted A) B) C) 2 – Cpech Solo I Solo III Solo I y II D) E) Solo I y III I, II y III GUIA PRÁCTICA 7. 8. ¿Cuál(es) de las siguientes alternativas con respecto a las sustancias consideradas anfóteras es (son) correcta(s)? I) II) III) Tienen la capacidad de comportarse como ácido y como base. Pueden reaccionar consigo mismas. Algunos ejemplos son Cl−, HCO3−, HPO42−. A) B) C) Solo I Solo II Solo III Solo I y II I, II y III ¿Cuáles de los siguientes compuestos son básicos? A) B) C) 9. D) E) HCl y NaCl NaOH y NaCl HCl y NaCl D) E) HCl y NaOH KOH y Cl– ¿Qué volumen de ácido clorhídrico (HCI) 0,5 M se necesita para neutralizar 500 mL de una disolución de hidróxido de sodio (NaOH) 0,3 M? A) B) C) 150 mL 200 mL 300 mL D) E) 450 mL 500 mL 10. ¿Qué se espera, en términos de disociación, de un ácido débil de Arrhenius? A) B) C) D) E) Alta disociación, liberando H+ Alta disociación, liberando OH– Baja disociación, liberando H+ Baja disociación, liberando OH– Ningún tipo de disociación 11. Para la siguiente reacción NH3 + H2O → NH4+ + OH– ¿Cuál especie química se comporta como un ácido de Bronsted-Lowry? A)NH3 B)H2O C)NH4+ D)OH– E)Todas Cpech 3 Ciencias Básicas Electivo Química 12. ¿Cuál(es) de las siguientes afirmaciones es (son) verdadera(s) con respecto a la neutralización entre un ácido fuerte y una base fuerte en medio acuoso? I) II) III) La disolución resultante tendrá pH cercano a 7. Los productos serán una sal y agua. Habrá una baja disociación por parte del ácido y la base. A) B) C) Solo I Solo I y II Solo I y III D) E) Solo II y III I, II y III 13. La siguiente es una reacción ácido-base CH3COOH + H2O CH3COO− H3O+ ¿En cuál de las siguientes alternativas se identifica correctamente a cada componente de acuerdo a la teoría de Bronsted-Lowry? Ácido CH3COOH Ácido conjugado H3O+ Base H 2O Base conjugada CH3COO− B) H 2O CH3COO− CH3COOH H3O+ C) CH3COOH H3O+ CH3COO− H 2O D) H2O CH3COOH H3O+ CH3COO− E) H3O+ CH3COOH CH3COO− H 2O A) 14. ¿Qué producto(s) se obtendrá(n) a partir de la siguiente reacción? 2 HCl + Ca(OH)2 → I) CaH2 II) CaCl2 III)H2O A) B) C) Solo I Solo II Solo III D) E) Solo I y III Solo II y III 15. Según Lewis, un ácido es una sustancia capaz de A) B) C) D) E) 4 + Cpech ceder un par de electrones al medio. ceder protones al medio acuoso. captar protones del medio acuoso. captar un par de electrones del medio. transferir protones a la base. GUIA PRÁCTICA Tabla de corrección Ítem Alternativa Habilidad 1 Reconocimiento 2 Comprensión 3 Reconocimiento 4 Comprensión 5 ASE 6 Comprensión 7 Comprensión 8 Comprensión 9 Aplicación 10 Comprensión 11 ASE 12 Comprensión 13 ASE 14 Aplicación 15 Reconocimiento Cpech 5 Ciencias Básicas Electivo Química Resumen de contenidos Una forma de clasificar las sustancias químicas es en función de las características que presentan como ácidos o bases. Los ácidos (ejemplos: limón, vinagre, bebidas gaseosas, Aspirina, etc.) son sustancias que tienen sabor agrio (ácido), tiñen de rojo el papel tornasol, son corrosivas para la piel, reaccionan con algunos metales como el cinc, magnesio o hierro produciendo hidrógeno gaseoso (2HCl (ac) + Mg (s) → MgCl2 (ac) + H2 (g)) y reaccionan con los carbonatos y bicarbonatos, como Na2CO3, CaCO3 y NaHCO3, formando dióxido de carbono (2HCl (ac) + CaCO3 (s) → CaCl2 (ac) + H2O (l) + CO2 (g)). Las bases o sustancias alcalinas (ejemplos: amoniaco, jabón, detergente, soda caústica, etc.) tienen sabor amargo, son suaves al tacto (tacto jabonoso) pero corrosivas con la piel, tiñen de azul el papel tornasol y disuelven grasas y el azufre. Tanto los ácidos como las bases se comportan como electrolitos (sus disoluciones acuosas conducen la electricidad) y pueden reaccionar entre sí dando lugar a una reacción de neutralización, en la que ambos pierden sus propiedades. Sustancias anfóteras Se denominan sustancias anfóteras aquellas que tienen la capacidad de comportarse como ácidos o como bases, por ejemplo, H2O. Reacción de neutralización Es una reacción entre un ácido y una base que, al producirse en medio acuoso, genera una sal y agua. Ácido + Base → Sal + Agua Ej: H2SO4 (ac) + NaOH (ac) → Na2SO4 (ac) + H2O (l) Para que ocurra la neutralización, deben reaccionar el mismo número de mol de ácido y de base. CA x VA = CB x VB 6 Cpech GUIA PRÁCTICA Teorías ácido base Si bien existen varias teorías, a continuación se presentan las que tienen mayor generalidad e importancia histórica. Ácido Base Teoría de Arrhenius Es aquella sustancia que estando constituida por hidrógeno, en disolución acuosa, lo liberará en forma de iones hidrógeno H+. Será aquella sustancia que estando constituida por un metal e iones hidroxilo, liberará estos últimos en disolución acuosa. Ejemplos Ácido clorhídrico: HCl → Cl- + H+ Ácido sulfúrico: H2SO4 → SO42- + 2 H+ Acido acético: CH3COOH ↔ CH3COO- + H+ Hidróxido de sodio: NaOH → Na+ + OHHidróxido de calcio: Ca(OH)2 → Ca2+ + 2 OH- En la teoría de Arrhenius se hace hincapié en la existencia de un medio acuoso para la liberación de iones H+ y OH-. Teoría de Brönsted-Lowry Es aquella especie capaz de ser un Ácido donador de protones (iones H+). Base Es aquella especie capaz de ser un aceptor de protones. Ejemplos + HNO2 Ácido nitroso (Ácido) H 2O Agua (Base) ↔ NO2− Ion nitrito (Base conjugada) + H3O+ Ion hidronio (Ácido conjugado) + H2O Agua (Ácido) ↔ NH4+ Ion amonio (Ácido conjugado) + OH− Ion hidroxilo (Base conjugada) NH3 Amoniaco (Base) Brönsted y Lowry se centran en la transferencia de iones H+ y consideran la formación de especies complementarias denominadas ácido conjugado o base conjugada a partir de las sustancias originales, obteniéndose un par ácido/base (Ej. NH4+/NH3 y HNO2/ NO2-). No suponen necesaria la presencia de un medio acuoso para la transferencia de H+, como en la teoría de Arrhenius. Cpech 7 Ciencias Básicas Electivo Química Teoría de Lewis Ejemplos F F F B Ácido Es aquella especie capaz de ser aceptora de un par de electrones. F F F Trifluoruro de boro (Ácido) B F F Ion fluoruro (Base) Ion tetrafluoruro de boro H Base Es aquella especie capaz de ser donadora de un par de electrones. H N H + H H Amoniaco (Base) H N+ H H Ion hidrógeno (Ácido) Ion amonio La teoría de Lewis se centra en la transferencia de un par de electrones con la formación de enlaces covalentes coordinados. Al igual que la teoría de Brönsted-Lowry tampoco considera la existencia de un medio acuoso y se puede encontrar cierta analogía entre ambas, tomando en cuenta que un aceptor de electrones puede ser un donador de iones H+ (y viceversa), en un gran número de casos. Registro de propiedad intelectual de Cpech. Prohibida su reproducción total o parcial. 8 Cpech