Reacciones de transferencia de protones 1) Escribir las ecuaciones iónicas igualadas para la reacción en disolución acuosa, en caso de haberla, de cada uno de los siguientes iones, indicando si la disolución final será ácida, básica o neutra. a) NH4+ b) Cl- c) K+ d) CH3-COO- (Castilla y León, Junio, 1999) 2) El pH de una disolución 0,5 M de ácido hipocloroso a 25 ºC es 3,8. Calcule: a) El porcentaje de disociación del ácido hipocloroso en estas condiciones. b) La constante de ionización ácida del ácido hipocloroso a 25 ºC. (Castilla y León, Septiembre, 1999) 3) Calcule el pH de cada una de las siguientes disoluciones: a) Anilina (C6H5NH2) 0,20 M. b) Disolución de 0,30 g de hidróxido sódico en 135 ml de agua (considérese despreciable el volumen de soluto). Datos: Constante de ionización básica de la anilina a 25 °C , Kb= 4,27x10-10 (Castilla y León, Junio, 2000) 4) Calcular el grado de disociación y la molaridad de una disolución de ácido acético en agua cuya concentración de protones es 1,34.10-3 M y la constante de disociación ácida Ka = 1,8.10-5. (Castilla y León, Junio, 2002) 5) El pH de 1 litro de disolución de hidróxido sódico es 12. a) Calcular los gramos del álcali que se utilizan en la preparación de esta disolución. b) ¿Qué volumen de agua hay que añadir a la disolución anterior para que el pH sea 11? (Castilla y León, Septiembre, 2002) 6) Aplicando la teoría de Bronsted y Lowry razona si son ciertas o falsas las siguientes afirmaciones: a) Un ácido fuerte reacciona con su base conjugada dando una disolución neutra. b) La base conjugada de un ácido débil (Ka=1,8·10-5) es una base fuerte. c) Un ácido y su base conjugada se diferencian en un protón. (Castilla y León, Junio, 2003) 7) Una muestra de ácido tricloroacético, Cl3C-COOH, que pesa 1,85 g se disuelve en 100 ml de agua y la disolución se neutraliza con 20 ml de una disolución de hidróxido sódico. Calcule: a) La concentración de la base. b) El pH de ambas disoluciones antes de iniciar la neutralización. Dato: Constante de disociación del ácido, Ka = 10- 0,9. (Castilla y León, Septiembre, 2003) 8) Se dispone de las siguientes disoluciones: i) ácido clorhídrico 10-3 M, y ii) anilina (C6H5 NH2) 0,1 M. Calcular: a) El grado de disociación de cada una. b) El pH de cada una. Dato: La constante de disociación básica de la anilina, Kb = 4,6·10-10. (Castilla y León, Junio, 2004) 9) Calcule el pH de la disolución en los dos casos siguientes: a) Se disuelven 3 g de trietilamina [(C2H5)3N] en 250 mL de agua. La trietilamina se disocia en un 8,9 % dando trietilamonio e ion hidroxilo y su constante de disociación básica es Kb = 1,03.10-3. b) Se diluyen 5 mL de HCl 10-2 M hasta 1,00 L con agua destilada. (Castilla y León, Septiembre, 2004) 10) Se hacen reaccionar 12,5 cm3 de disolución acuosa de hidróxido sódico 0,32 M con 50 cm3 de ácido clorhídrico 0,10 M. a) Calcule el pH de la disolución resultante. b) ¿Alguno de los reactivos tendría la consideración de limitante? ¿Por qué? (Castilla y León, Junio, 2005) 11) Calcule de un modo razonado: a) ¿Cuál es el pH de 100 ml de agua destilada? Departamento de Física y Química. I.E.S. Alonso Berruguete (Palencia) Reacciones de transferencia de protones b) ¿Cuál será el pH después de añadirle 0,05 cm3 de ácido clorhídrico 10 M? (Castilla y León, Septiembre, 2005) 12) Se dispone de un litro de una disolución de un ácido monoprótico débil con una concentración 0,2 M. El grado de disociación es del 22 %. Calcule: a) La constante de equilibrio de disociación del ácido. b) El pH de la disolución. c) Dibuje el siguiente material de laboratorio: bureta, probeta y matraz erlenméyer. (Castilla y León, Septiembre, 2005) 13) Calcule la constante de disociación de una base débil, sabiendo que una disolución acuosa que contiene 0,10 moles de esta base en 100 ml de disolución, se ioniza en un 1,5%. Calcule el pH de la disolución. 14) a) Calcule el pH de una disolución de amoniaco 0,25 M. b) Calcule el pH de la disolución que se forma cuando se mezclan 1,0 litros de amoniaco con 0,400 litros de ácido clorhídrico 0,30 M. (Kb (amoniaco) = 1,8∙10-5) 15) Se tienen disoluciones acuosas de la misma concentración de las siguientes especies: a) ácido clorhídrico, b) hidróxido de sodio, c) sulfato de amonio, d) nitrato de potasio y e) carbonato de sodio. Ordénelas de mayor a menor acidez y justifique la respuesta. 16) Explique razonadamente si son ciertas o no cada una de las siguientes afirmaciones referidas al momento en que se alcanza el punto de equivalencia en una valoración ácido-base. a) El pH puede ser distinto de 7 b) El número de moles de ácido y de base que han reaccionado son iguales. c) Los volúmenes de ácido y de base consumidos son iguales. 17) Se analiza una pastilla de vitamina C disolviéndola en agua y valorándola con NaOH 0,125 M. Se gastan 22,2 ml de la disolución de la base para la neutralización de una pastilla que pesa 0,508 g. ¿Cuál es el porcentaje de ácido ascórbico (vitamina C) presente en la pastilla? Datos: Peso molecular del ácido ascórbico = 176,1 18) Un matraz aforado de 250 cm3 contiene una disolución de benzoato sódico 0,2 M. Calcula: a) El pH de la disolución. b) El grado de hidrólisis. c) El pH cuando a esta disolución cuando se añaden 3,15 g de ácido benzoico. Ka (ácido benzoico) = 6,6∙10-5 19) A) Calcula el producto de solubilidad del Cd(OH)2 sabiendo que una disolución saturada tiene un pH de 9,45. B) ¿Cuál será la solubilidad en moles por litro del Cd(OH)2 a un pH de 13? 20) 250 ml de ácido nítrico concentrado del 32 % y densidad 1,19 g/ml, se colocan en un matraz aforado de 1 litro y se añade agua destilada hasta enrasar. ¿Cuántos ml de la disolución diluida de ácido nítrico serán necesarios para neutralizar 50 ml de una disolución de NaOH cuyo pH es 13? 21) A) Dos disoluciones ácidas, una de ácido clorhídrico y otra de ácido acético tienen el mismo pH. Determina cuál de ellas presentará mayor concentración y justifica tu respuesta. B) De acuerdo con la teoría de Bronsted-Lowry, indique cuáles de las siguientes especies químicas pueden actuar a) sólo como ácidos b) sólo como bases c) como ácidos y como bases: H2CO3 HCO3CO32- H2O NH3 NH4+; Escriba reacciones químicas en las que se ponga de manifiesto este comportamiento 22) a) Calcule la solubilidad del cromato de bario y del cromato de plata. b) ¿Cuál de las dos sales es más soluble en un medio 0,1 M de CrO42- ? BaCrO4 (Kps = 1,2∙10-10) o Ag2CrO4 (Kps = 2,5∙10-12) Departamento de Física y Química. I.E.S. Alonso Berruguete (Palencia) Reacciones de transferencia de protones 23) Se desea preparar 100 ml de una disolución de ácido nítrico de pH = 2.4. Para ello se dispone de otra disolución de ácido nítrico de pH = 0,3 a) ¿Qué volumen habrá que tomar de esta disolución para preparar la disolución deseada? b) ¿Cuántos miligramos de hidróxido de sodio habrá que añadir a esos 100 mL de disolución para neutralizarla? 24) Complete los siguientes equilibrios ácido-base, identificando, de forma razonada, los pares ácido-base conjugados: a) ____ + H2O === CO32- + H3O+ b) NH4+ + OH- === H2O + ____ c) F- + H2O === OH- + ____ (And. Jun. 2000) 25) De las siguientes especies químicas: H2CO3 ; HCO3- ; CO32- ; H2O ; NH3 ; NH4+, explique según la teoría de Brönsted-Lowry: a) ¿Cuáles pueden actuar solo como ácidos? b) ¿Cuáles sólo como bases? c) ¿Cuáles como ácidos y como bases? . (Arag. Jun. 2000). 26) Explique razonadamente si son ciertas o no cada una de las siguientes afirmaciones referidas al momento en el que se alcanza el punto de equivalencia en una valoración ácido-base: a) El pH de la disolución formada puede ser distinto de 7. b) El número de moles de ácido y base que han reaccionado son iguales. c) Los volúmenes de ácido y de base consumidos son iguales. (Arag. Jun. 2000). 27) a) Decir razonadamente cuándo una sal será ácida, básica o neutra. b) Una disolución reguladora de pH está formada por dos sustancias. Una de ellas, ¿puede ser una sal neutra? Razónese. (Cant. Jun. 2000). 28) Se dispone de una disolución comercial de ácido sulfúrico de 1,83 g/mL de densidad y 93,64 % en peso. Calcular: a) El volumen de disolución comercial necesario para preparar 5 litros de disolución 0,1 N. b) La molaridad y la fracción molar de ácido sulfúrico en la disolución comercial. c) El volumen de disolución 0,4 N con el que se han de mezclar los 5 litros de la disolución 0,1 N para obtener una disolución 0,2 N. Datos: Masas atómicas: H = 1; O = 16; S = 32. (Cant. Jun. 2000). 29) Se mezclan 250 cm3 de una disolución de hidróxido de calcio 0,1 molar con 125 cm3 de ácido clorhídrico 0,75 molar. a) ¿Cómo se llama la reacción que se produce entre ambas especies? b) ¿Qué especie, ácido o base, queda en exceso? c) ¿Cuál es el pH de la disolución resultante? (Cast-Man. Jun. 2000). 30) Explica cuál de las siguientes disoluciones acuosas tiene el pH más alto y cuál el más bajo. a) NH4Cl b) Na NO3 c) Benzoato sódico COONa (Cast-Man. Jun. 2000). Departamento de Física y Química. I.E.S. Alonso Berruguete (Palencia)