UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO
FACULTAD DE QUÍMICA. Laboratorio de Química Analítica 1.
EXAMEN 2. Equilibrios ácido-base
Profesor: Q. Everardo Tapia Mendoza
NOMBRE: ______________________________________________________________________________________
INSTRUCCIONES. Entregar cada una de las cuestiones planteadas con tinta, mostrando los procedimientos. El valor del examen es
de 13 puntos, pero se promediará sobre 10, en caso de sacar más de 10.0 de calificación las décimas sobrantes se suman a otro examen
que tengan bajo , ya sea el que de redox o el que nso falta. ÉXITO.
1. En un matraz aforado de 2 L se prepara una disolución acuosa de HCl con un pOH de 12 ¿Cuál fue el volumen de HCl (densidad =
1.16 g/mL y 31.52 % m/m) que se tuvo que medir para prepararla?
Valor 1 punto
2. ¿Cuántos gramos de NaCHO2 ( formiato de sodio ) deben disolverse en 250 mL de HCOOH ( ácido fórmico ) 0.465M para obtener
una disolución reguladora de pH = 3.75? pKa HCOOH/HCOO- = 3.75
Valor 1 punto
3. En 100 mL de una disolución de ácido salicílico (C6H4OHCOOH), hay disueltos 0.22 gramos del compuesto y presenta un pOH de
11.57. Con los datos proporcionados determina el valor de la constante de disociación (Ka) para este ácido orgánico. (b) Si se añadiera
a la disolución una gota de fenolftaleína ¿De qué color se vería? (c) O si añadiéramos anaranjado de metilo ¿Qué color se observará en
la disolución?
Valor 1 punto
4. Se disuelven 1.58 mmol en una base B de pkb = 5.8 en 50 mL de agua pura. Determina la fuerza relativa de esta base, calcula el
grado de hidrólisis que sufre la base y diga el valor de pH de la disolución.
Valor 1 punto
5. Calcule el pH al equilibrio de la siguiente disolución: H C O 0.1 M + C H OH 0.1 M + NaOH 0.15 M.
Datos: H C O 0 (pKa1 = 1.1, pKa2 = 4.0); C H OH (pKa = 9.8); NaOH: Base fuerte
2
2
2
4
6
2
4
6
5
5
Valor 1 punto
5. Se disuelven 100 mg de un ácido del tipo HA/A- en 100 mL de agua pura. En esta disolución el ácido HA se disocia muy poco; la
disolución resultante tiene un valor de pH = 4.95. De esta disolución se toma cierto volumen y se diluye 100 veces, el pH de esta
nueva disolución es 6.07, la dilución hace que el ácido se disocie moderadamente. Finalmente a la disolución de pH = 4.95 se le
adiconan 1.9 mg de una base B. Esta cantidad de base es suficiente para que reaccione en la equivalencia con HA, al termino de la
reacción es pH es 7.6. CONTESTE:
a) Encontrar la concentración inicial del ácido HA. AYUDA. Plante la ecuación de cálculo de pH para la disolución original y la
diluida y observa detalladamente.
b) Calcular el valor del pKa del par HA/Ac) Realiza una tabla de variación de concentraciones de la reacción que ocurre en disolución y con ella calcule el valor del pKa del par
HB+/B
d) Calcule la constante de equilibrio que ocurre entre HA y B.
e) Calcule la concentración al equilibrio, después de que ocurrió la reacción entre HA y B, de todas las especies en disolución.
f) Calcular la cuantitatividad de la reacción global.
Valor 2 puntos
6. Se valora una alícuota de 10.0 mL de una disolución preparada con una muestra que contiene ácido láctico (HL), el titulante
seleccionado es una disolución de hidróxido de sodio normalizada cuyo título es por cada militro de hidróxido de sodio consumido
reaccionan 20.43 mg de biftalato de potasio. El punto final detectado con fenolftaleína es igual a 6.1 mL.
a) Si el ácido láctico tiene un pKa de 2, predecir en una escala de pH la reacción de valoración que ocurre.
b) Calcular la contante de equilibrio para esta reacción.
c) Obtener la tabla de variación de concnetraciones y trazar de manera rápida la curva de valoración teórica.
d) Calcule el valor de pH en los siguientes puntos: Al inicio de la titulación, en el punto medio de la primera disociación (x= 0.5), en
el punto de equivalencia y al final de la titulación cuando el exceso de titulante es el doble.
e) Calcular el error de indicador que se comente al utilizar fenolftaleína, el intervalo de transición es de 8.5 – 11.0. y diga si fue error
por exceso o defecto.
f) Diga si la reacción de titulación es cuantitativa o no y ¿Por qué?
Valor 2 puntos
7. La gráfica que se ilustra en la figura 1 representa el cambio en el pH de una disolución de NH3 de concentración desconocida al
valorarse con HCl 0.1 M. Con los datos de esta gráfica, calcule la concentración de la disolución de amoniaco. Diga la razón por la
cual el punto de equivalencia no se encuentra a un pH de 7.0
Valor 1 punto
Figura 1. Curva de titulación.
8. Al valorar una mezcla de 30 mL formada por los ácidos hipocloroso, benzoico y dicloroacético, con
hidróxido de potasio 0.5M, se obtuvo la siguiente curva de valoración:
a) Explique la forma de la curva , utilizando la escala de predicción de reacciones
b) Determine las concentraciones de ácido maléico y HCN en la mezcla inicial
c) Calcule el pH en la mezcla inicial y en los puntos de equivalencia
d) ¿Se puede usar naranja de etilo para detectar el primer punto de equivalencia dentro de un 3% de error?
g) Estime cual es el error máximo que se cometería si utilizáramos fenolftaleína como indicador para detectar el
segundo punto de equivalencia
e) Estime cual es el error máximo que se cometería si utilizáramos amarillo de alizarina como indicador para
detectar el tercer punto de equivalencia
Valor 2 puntos
DATOS.
UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO
FACULTAD DE QUÍMICA. Laboratorio de Química Analítica 1.
EXAMEN 2. Equilibrios ácido-base. TIPO DEPARTAMENTAL (OPCIONAL)
Profesor: Q. Everardo Tapia Mendoza
NOMBRE: ______________________________________________________________________________________
INSTRUCCIONES: Selecciona la repsuesta que consideres correcta. JUSTIFICA TU RESPUESTA. Cada pregunta bien contestada
valdrá con 0.2 más en el examen.
1. El valor de pH de una disolución de Ba(OH)2 0.1 M, considerando que es una base fuerte es:
a) 13.47
b) 13.00
c) 13.30
d) 13.80
e) Ninguna de las anteriores.
2. El pH de una disolución 0.55 M de carbonato ácido de potasio, KHCO3, tiene un valor de:
Datos: H2CO3 (Ka1 = 4.2x10-7 , Ka2 =4.8x10-11 )
a) 3.31
b) 10.30
c) 6.37
d) 5.29
e) 8.34
3. Suponga que prepara una mezcla equimolar de las siguientes sustancias: NaCN (pKa= 9.21) y HSCN (pKa= 0.9). El valor de la
constante de reacción es:
a) 4.89 x10-9
b) 2.04 x10 8
c) 2.09 x109
d) 4.78 x10-10
e) Se trata de una mezcla de ácidos y bases que no reaccionan entre si.
4. La concentración de iones sodio en una disolución de fosfato de sodio Na3PO4, que tiene un pH de 12.5, tiene un valor de:
a) 0.15 M
b) 0.05 M
c) 0.02 M
d) 0.10 M
e) 0.25 M
Datos: H3PO4 ( pKa1= 2.2, pKa2= 7.2, pKa3= 12.3)
5. La masa de piridina (C5H5N) y cloruro de piridinio (C5H6N+Cl-) necesarias para preparar 1000 mL de una disolución
amortiguadora con pH= 5.6, con la condición limitante [5H5N] + [C5H6N+]= 0.1 M, serán:
a) 45.5 g de piridina y 63.5 g de cloruro de piridinio.
b) 63.7 g de piridina y 38.1 g de cloruro de piridinio.
c) 27.3 g de piridina y 88.7 g de cloruro de piridinio.
d) 52.4 g de piridina y 118 g de cloruro de piridinio.
e) Ninguna de las anteriores.
Datos: pKa C5H5N / C5H6N+ = 5.23. Pesos moleculares (C5H5N: 91 g/gmol; C5H6N+Cl - : 127 g/gmol)
6. El pH resultante de agregar 100 mL de HCl 0.1 M, que es un ácido fuerte, a la mezcla amortiguadora del problema 5 , considerando
volúmenes aditivos, tendrá un valor de:
a) 5.42
b) 5.63
c) 5.57
d) 4.88
e) 5.60
7. Si se mezclan las siguientes sustancias: Na2C2O4 0.3 M y HClO4 0.1 M el valor de pH de la mezcla al equilibrio ser:
a) 4.74
b) 4.57
c) 4.77
d) 3.96
e) No existe ninguna reacción entre las especies.
Datos: H2C2O4 (pKa1= 1.25, pKa2=4.27); HClO4 ácido fuerte.
8. Considere el ácido arsénico, H3AsO4 (pKa1= 2.22, pKa2= 6.98, pKa3= 11.53). Si se mantiene el pH fijo e igual al del
agua pura, las especies que predominan de esta sustancia a esas condiciones son:
a) H3AsO4 y HAsO42b) H2AsO4- y HAsO42c) H2AsO4- y AsO43d) H2AsO4e) Todas las especies se encuentran presentes en concentraciones similares.
9. Considere la reacción de formación de un complejo: Mg2+ + Y4- ↔ MgY-2 (Y4-: EDTA). En este caso se puede decir que:
a) Y4- es un ácido de Lewis.
b) Mg2+ actúa como donador de electrones.
c) Y4- es una especie electrofílica.
d) Mg2+ actúa como ácido de Lewis .
e) Mg2+ es una especie nucleofílica.
10. Los valores de pKa que se pueden deducir de la curva de valoración aquí mostrada, que corresponde a la de un ácido diprótico
(analito) con una base fuerte (titulante), ambos con concentraciones iniciales de 0.1 M, son:
a) 2.67 y 7.26
b) 3.26 y 10.96
c) 4. 98 y 10.00
d) 2.98 y 6.86
e) No se pueden determinar los valores de pKa con este diagrama.