ACRÓNIMO DE PARÍS PARA SU OLIMPIADA 2024. Por JAVIER SOLIS NOYOLA
Q1 acidosbases soluciones
1. DEPARTAMENTO DE
FÍSICA Y QUÍMICAFÍSICA Y QUÍMICAFÍSICA Y QUÍMICAFÍSICA Y QUÍMICA COLEGIO ALCASTE
ÁCIDO-BASE
Cálculo del pH y constantes de acidez y basicidad
1. En un laboratorio se dispone de cinco matraces que contiene cada uno de ellos
disoluciones de las que se tiene la siguiente información: 1º) pH = 7; 2º) [H3O+
]
= 10–3
; 3º) pOH = 2; 4º) [OH–
] = 10–6
; 5º) pH = 1. Ordena dichos matraces de ma-
yor a menor acidez.
2. Calcula el pH de las siguientes disoluciones. a) 250 ml de HCl 0,1 M; b) 250 ml
de HOCl 0,1 M si su Ka = 3,2 · 10–8
M.
3. Calcular el pH de una disolución 0,1 M de NH3, sabiendo que Kb = 1,8 · 10–5
.
4. Calcula el pH y la concentración de todas las especies presentes en una
disolución
5. A 25ºC una disolución 0,1 M de amoniaco tiene un pH de 11,12. Determina la
constante de basicidad del amoniaco y la de acidez del ion amonio.
6. a) A un estudiante de química le piden la concentración de ácido láctico,
HC3H5O3, en un vaso de leche. Para ello determina la concentración de iones
hidronio obteniendo como resultado 3,09 · 10–3
M. ¿Qué valor debería dar?
b) Le dicen que el pH de una taza de café es 5,12. ¿Cuál será la concentración
de iones hidronio en el café?
Datos: Considera que la leche es una disolución acuosa, que toda su acidez
se debe al ácido láctico y que éste es un ácido monoprótico. Ka (ácido láctico) =
1,40 · 10–4
.
Cálculo de grado de disociación, concentraciones.
7. En 500 ml de agua se disuelven 3 g de ácido acético. Calcula: a) el pH de la
disolución resultante; b) el porcentaje de ácido acético disociado. Mat: C=12;
O=16; H=1. Ka = 1,8 · 10–5
.
8. La constante del ácido cianhídrico (HCN) es 4,9·10-10
a 25 °C; a) ¿cuál es la
concentración de H3O+
de una disolución acuosa 1,2·10-2
M del ácido a dicha
temperatura; b) su grado de ionización.
9. Se sabe que 100 ml de una disolución de ácido oxoclorico (I) (hipocloroso) que
contiene 1,05 gramos, tiene un pH de 4,1. Calcula: a) La constante de
disociación del ácido. b) El grado de disociación. Masas atómicas: Cl: 35,5; O:
16; H: 1.
10. El pH de una disolución acuosa de ácido acético es 2,9. Calcular la molaridad y
el grado de disociación del ácido acético en dicha disolución. pKa = 4,74.
11. Una disolución 10–2
M de ácido benzoico presenta un grado de disociación del
8,15 %. Determina: la constante de ionización del ácido, el pH de la disolución y
la concentración del ácido benzoico sin ionizar en el equilibrio.
12. Calcula el pH y la molaridad de cada especie química presente en el equilibrio de
ionización del amoniaco 0,15 M. Kb(:NH3) = 1,8 x 10–5
.
2. DEPARTAMENTO DE
FÍSICA Y QUÍMICAFÍSICA Y QUÍMICAFÍSICA Y QUÍMICAFÍSICA Y QUÍMICA COLEGIO ALCASTE
SOLUCIONES (ácido-base)
1. 5º > 2º > 1º > 4º > 3º.
2. a) El HCl es un ácido fuerte por lo que está totalmente disociado según:
HCl + H2O → Cl–
+ H3O+
por lo que [H3O+
] = [HCl]0;
pH = –log [H3O+
] = –log 0,1 = 1
b) HClO + H2O ClO–
+ H3O+
; 3,2 · 10-8
M ≅ 0,1 M·α2
⇒ α = 5,66·10–4
[H3O+
] = 0,1 M ·5,66·10–4
= 5,66·10–5
M;
pH = –log [H3O+
] = –log 5,66·10–5
= 4,25.
3. Equilibrio: NH3 (g) + H2O (l) NH4
+
+ OH–
;
c0 (mol/l) 0,1 0 0
ceq (mol/l) 0,1(1–α) 0,1α 0,1α
[NH4
+
]·[OH–
] 0,1α2
1,8 · 10–5
= ––––––––––– = ––––– ≅ 0,1α2
⇒ α = 0,013
[NH3] 1–α
[OH–
] = 0,1 M · 0,013 = 1,34·10–3
M
10–14
M2
[H3O+
] = ––––––––––– = 7,45 · 10–12
M ⇒ pH = –log 7,45 · 10–12
= 11,13
1,34·10–3
M
4. El hidróxido de calcio es una base fuerte que se encuentra totalmente disociada:
Ca(OH)2 → Ca2+
+ 2 OH–
.
[Ca(OH)2] = 0, [Ca2+
] = 10–2
M y [OH–
] = .2·10–2
M
10–14
M2
[H3O+
] = –––––––– = 5 · 10–13
M ⇒ pH = –log 5 · 10–13
= 12,30
2·10–2
M
5. pOH = 14 – 11,12 = 2,88 ⇒ [OH–
] = 1,32 · 10–3
M
Equilibrio: NH3 (g) + H2O (l) NH4
+
+ OH–
;
c0 (mol/l) 0,1 0 0
ceq (mol/l) 0,1–1,32·10–3
1,32·10–3
1,32·10–3
[NH4
+
]·[OH–
] (1,32·10–3
M)2
Kb = ––––––––––– = ––––––––––––––– = 1,76 · 10–5
M
[NH3] (0,1– 1,32·10–3
) M
KW 10–14
M2
Ka(NH4
+
) = ––––––– = –––––––––––– = 5,68 · 10–10
M
Kb(NH3) 1,76 · 10–5
M
3. DEPARTAMENTO DE
FÍSICA Y QUÍMICAFÍSICA Y QUÍMICAFÍSICA Y QUÍMICAFÍSICA Y QUÍMICA COLEGIO ALCASTE
6. a) Equilibrio: HC3H5O3 + H2O C3H5O3
–
+ H3O+
;
ceq (mol/l) c0 –3,09·10–3
3,09·10–3
3,09·10–3
[C3H5O3
–
]·[H3O+
] (3,09·10–3
M)2
1,40·10–4
= –––––––––––––– = –––––––––––––– ⇒ c0 = 0,065 M
[HC3H5O3] (c0 –3,09·10–3
) M
b) [H3O+
] = 10–5,12
M = 7,59 · 10–6
M
7. a) Equilibrio: CH3COOH + H2O CH3COO–
+H3O+
;
n0(mol) 3/60 0 0
c0 (mol/l) 0,05/0,5 0 0
ceq (mol/l) 0,1(1–α) 0,1α 0,1α
[CH3COO–
]·[H3O+
] 0,1α2
1,8 · 10–5
= –––––––––––––––– = ––––– ≅ 0,1α2
[CH3COOH] 1–α
De donde: α = 0,0134; [H3O+
] = 0,1 M · 0,0134 = 1,34 · 10–3
M ⇒ pH = 2,87
b) % disociado = 100·α = 1,34 %.
8. Equilibrio: HCN + H2O CN–
+ H3O+
;
c0 (mol/l) 1,2·10-2
0 0
ceq (mol/l) 1,2·10-2
(1–α) 1,2·10-2
α 1,2·10-2
α
[CN–
]·[H3O+
] 1,2·10-2
α2
4,9·10-10
= –––––––––––– = ––––––– ≅ 1,2·10-2
α2
[HCN] 1–α
De donde: αααα = 2,02·10–4
; [H3O+
] = 1,2·10-2
M · 0,0134 = 2,42 · 10–6
M
9. [H3O+
] = 10–4,1
M = 7,94·10–5
M
Equilibrio: HClO + H2O ClO–
+ H3O+
;
n0(mol) 1,05/52,5 0 0
c0 (mol/l) 0,02/0,1 0 0
ceq (mol/l) 0,2 –7,94·10–5
7,94·10–5
7,94·10–5
[ClO–
]·[H3O+
] (7,94·10–5
M)2
Ka = –––––––––––– ≅ ––––––––––– = 3,15·10-8
M
[HClO] 0,2 M
b) [H3O+
] = 7,94·10–5
= 0,2 M ·α ⇒ αααα = 3,97·10–4
[H3O+
] = 10–2,9
M = 1,26·10–3
M
![DEPARTAMENTO DE
FÍSICA Y QUÍMICAFÍSICA Y QUÍMICAFÍSICA Y QUÍMICAFÍSICA Y QUÍMICA COLEGIO ALCASTE
ÁCIDO-BASE
Cálculo del pH y constantes de acidez y basicidad
1. En un laboratorio se dispone de cinco matraces que contiene cada uno de ellos
disoluciones de las que se tiene la siguiente información: 1º) pH = 7; 2º) [H3O+
]
= 10–3
; 3º) pOH = 2; 4º) [OH–
] = 10–6
; 5º) pH = 1. Ordena dichos matraces de ma-
yor a menor acidez.
2. Calcula el pH de las siguientes disoluciones. a) 250 ml de HCl 0,1 M; b) 250 ml
de HOCl 0,1 M si su Ka = 3,2 · 10–8
M.
3. Calcular el pH de una disolución 0,1 M de NH3, sabiendo que Kb = 1,8 · 10–5
.
4. Calcula el pH y la concentración de todas las especies presentes en una
disolución
5. A 25ºC una disolución 0,1 M de amoniaco tiene un pH de 11,12. Determina la
constante de basicidad del amoniaco y la de acidez del ion amonio.
6. a) A un estudiante de química le piden la concentración de ácido láctico,
HC3H5O3, en un vaso de leche. Para ello determina la concentración de iones
hidronio obteniendo como resultado 3,09 · 10–3
M. ¿Qué valor debería dar?
b) Le dicen que el pH de una taza de café es 5,12. ¿Cuál será la concentración
de iones hidronio en el café?
Datos: Considera que la leche es una disolución acuosa, que toda su acidez
se debe al ácido láctico y que éste es un ácido monoprótico. Ka (ácido láctico) =
1,40 · 10–4
.
Cálculo de grado de disociación, concentraciones.
7. En 500 ml de agua se disuelven 3 g de ácido acético. Calcula: a) el pH de la
disolución resultante; b) el porcentaje de ácido acético disociado. Mat: C=12;
O=16; H=1. Ka = 1,8 · 10–5
.
8. La constante del ácido cianhídrico (HCN) es 4,9·10-10
a 25 °C; a) ¿cuál es la
concentración de H3O+
de una disolución acuosa 1,2·10-2
M del ácido a dicha
temperatura; b) su grado de ionización.
9. Se sabe que 100 ml de una disolución de ácido oxoclorico (I) (hipocloroso) que
contiene 1,05 gramos, tiene un pH de 4,1. Calcula: a) La constante de
disociación del ácido. b) El grado de disociación. Masas atómicas: Cl: 35,5; O:
16; H: 1.
10. El pH de una disolución acuosa de ácido acético es 2,9. Calcular la molaridad y
el grado de disociación del ácido acético en dicha disolución. pKa = 4,74.
11. Una disolución 10–2
M de ácido benzoico presenta un grado de disociación del
8,15 %. Determina: la constante de ionización del ácido, el pH de la disolución y
la concentración del ácido benzoico sin ionizar en el equilibrio.
12. Calcula el pH y la molaridad de cada especie química presente en el equilibrio de
ionización del amoniaco 0,15 M. Kb(:NH3) = 1,8 x 10–5
.](https://image.slidesharecdn.com/q1acidosbasessoluciones-140312224851-phpapp02/85/Q1-acidosbases-soluciones-1-320.jpg)
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SOLUCIONES (ácido-base)
1. 5º > 2º > 1º > 4º > 3º.
2. a) El HCl es un ácido fuerte por lo que está totalmente disociado según:
HCl + H2O → Cl–
+ H3O+
por lo que [H3O+
] = [HCl]0;
pH = –log [H3O+
] = –log 0,1 = 1
b) HClO + H2O ClO–
+ H3O+
; 3,2 · 10-8
M ≅ 0,1 M·α2
⇒ α = 5,66·10–4
[H3O+
] = 0,1 M ·5,66·10–4
= 5,66·10–5
M;
pH = –log [H3O+
] = –log 5,66·10–5
= 4,25.
3. Equilibrio: NH3 (g) + H2O (l) NH4
+
+ OH–
;
c0 (mol/l) 0,1 0 0
ceq (mol/l) 0,1(1–α) 0,1α 0,1α
[NH4
+
]·[OH–
] 0,1α2
1,8 · 10–5
= ––––––––––– = ––––– ≅ 0,1α2
⇒ α = 0,013
[NH3] 1–α
[OH–
] = 0,1 M · 0,013 = 1,34·10–3
M
10–14
M2
[H3O+
] = ––––––––––– = 7,45 · 10–12
M ⇒ pH = –log 7,45 · 10–12
= 11,13
1,34·10–3
M
4. El hidróxido de calcio es una base fuerte que se encuentra totalmente disociada:
Ca(OH)2 → Ca2+
+ 2 OH–
.
[Ca(OH)2] = 0, [Ca2+
] = 10–2
M y [OH–
] = .2·10–2
M
10–14
M2
[H3O+
] = –––––––– = 5 · 10–13
M ⇒ pH = –log 5 · 10–13
= 12,30
2·10–2
M
5. pOH = 14 – 11,12 = 2,88 ⇒ [OH–
] = 1,32 · 10–3
M
Equilibrio: NH3 (g) + H2O (l) NH4
+
+ OH–
;
c0 (mol/l) 0,1 0 0
ceq (mol/l) 0,1–1,32·10–3
1,32·10–3
1,32·10–3
[NH4
+
]·[OH–
] (1,32·10–3
M)2
Kb = ––––––––––– = ––––––––––––––– = 1,76 · 10–5
M
[NH3] (0,1– 1,32·10–3
) M
KW 10–14
M2
Ka(NH4
+
) = ––––––– = –––––––––––– = 5,68 · 10–10
M
Kb(NH3) 1,76 · 10–5
M](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)