Entra la parte de equilibrio de gases y el tema del pH.

1. Código: R-EDU01-02-27 Versión: 1.0 Aprobado por: Luis Fernández Aprobado el: 15/09/11
Curso 2º BAC Asignatura QUÍMICA Evaluación 2º Control 2ª EV
Fecha 09-02-2016 Profesor Carmen Jiménez Alonso Recuperación
En cada pregunta constará la puntuación máxima que el alumno puede conseguir y se archivará un modelo de este examen.
1º Pregunta.- (2p)
Conteste razonadamente a las siguientes preguntas:
a) ¿Cuál es el orden de mayor a menor basicidad de las bases conjugadas de los ácidos HNO3;
HClO; HF y HCN?
b) ¿Cuál es el orden de mayor a menor acidez de los ácidos HNO2; NH4
+
; HCl y CH3COOH
Datos. Ka (HClO) = 10-7
; Ka (HF) = 10-3
; Ka (HCN)= 10-9
; Ka (NH4
+
) = 10-9
; Ka (CH3COOH) = 10-5
;
Ka (HNO2) = 10-3
SOLUCIÓN
a) De mayor a menor basicidad implica de más básica a menos básica, como la relación entre Kb
y Ka es inversa, la base conjugada más fuerte será la que derive del ácido más débil que es el
HCN y la más débil la que derive del ácido más fuerte que es el HNO3, por tanto:
CN-
> ClO-
> F-
> NO3
-
b) El ácido más fuerte es aquel que se disocia más, es decir el que tiene mayor Ka o el que no
tenga Ka, por tanto: HCl > HNO2 > CH3COOH > NH4
+
2ª Pregunta.- (3p)
El amoniaco reacciona a 298 K con oxígeno molecular y se oxida a monóxido de nitrógeno y agua,
siendo su entalpía de reacción negativa.
a) Formule la ecuación química correspondiente con coeficientes estequiométricos enteros.
b) Escriba la expresión de la constante de equilibrio Kc.
c) Razone cómo se modificará el equilibrio al aumentar la presión total a 298 K si son todos los
compuestos gaseosos a excepción del H2O que se encuentra en estado líquido.
d) Explique razonadamente cómo se podría aumentar el valor de la constante de equilibrio.
SOLUCIÓN
a) 4 NH3 (g) + 5 O2 (g)  4 NO (g) + 6 H2O (l)
b)
[NO]4
Kc =
[NH3]4
· [O2]5
c) Al aumentar la presión el equilibrio se altera (Le Chatelier), desplazándose hacia la zona
donde hay menos moles de gases, es decir, hacia la derecha (productos).
d)
Endot.
4 NH3 (g) + 5 O2 (g)  4 NO (g) + 6 H2O (l)
Exot
Aumentar el valor de Kc significa modificar su valor y eso solo se puede hacer si modificamos
la temperatura, por otro lado para que aumente el valor de Kc se tiene que aumentar la
concentración de NO, ya que son directamente proporcionales, como eso proceso es
exotérmico , se conseguirá bajando la temperatura.
Nombre del alumno
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3ª Pregunta.- (2p)
Cuando se ponen 0,7 moles de N2O4 en un reactor de 10 L a 359 K se establece el equilibrio:
N2O4 (g)  2 NO2 (g) siendo la presión de 3,3 atm. Calcule:
a) La concentración molar de todas las especies en el equilibrio (0,75p).
b) El valor de Kc y Kp (0,75p).
c) Si el sistema se comprime, ¿hacia dónde se desplazará el equilibrio? (0,5p)
SOLUCIÓN
a) N2O4 (g)  2 NO2 (g)
0,7 – x 2x  nT (equilibrio) 0,7 –x + 2x = 0,7 + x (I)
Por otro lado si aplicamos la fórmula: PT · V = nT · R · T y despejamos nT tendremos:
3,3 atm · 10 L = nT · 0,082 atm · L Mol-1
·K-1
· 359 K  nT = 1,121 moles (II). Si ahora igualamos
ambas expresiones tendremos 0,7 + x = 1,121  x = 0,421 moles
0,7 – 0,421 2 · 0,421
[N2O4] = = 0,028 mol·L-1
; [NO2] = = 0,084 mol·L-1
10 10
4ª Pregunta.- (3p)
Se tiene una disolución acuosa 0,2 M de metilamina que tiene un pH de 12.
a) Escriba la reacción de disociación de la metilamina.
b) Calcule el grado de disociación de la metilamina en la disolución dada.
c) Calcule el valor de Kb.
d) A partir de los resultados anteriores, justifique si la metilamina es una base fuerte o débil. Si
se compara con el amoniaco (pKb= 4,74), ¿cuál de las dos será más fuerte? Razone la
respuesta
SOLUCIÓN
a) CH3 – NH2 + H2O  CH3 – NH3
+
+ OH-
b) pH = 12  pOH 0 2  [OH-
] = 0,01 M
Si de 0,2 M 0,01 M se disocia (ioniza)
100 M α α = 5 %
c) CH3 – NH2 + H2O  CH3 – NH3
+
+ OH-
0,2 – x x x
[CH3 – NH3
+
] · [OH-
] (0,01 M)2
Kb = ; Kb = = 5,26 · 10-4
[CH3 – NH2] 0,2 – 0,01
d) Es una base débil ya que tiene una Kb. Para comparar con el amoniaco, calcularemos el valor
de la Kb de esta sustancia a partir de la pKb que nos da el ejercicio. PKb = -log Kb = 1,8 · 10-5
.
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Como 5,26 · 10-4
> 1,8 · 10-5
, la base metilamina es más fuerte (dentro de su debilidad) que el
amoniaco
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