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Código: R-EDU01-02-27 Versión: 1.0 Aprobado por: Luis Fernández Aprobado el: 15/09/11
Curso 2º BAC Asignatura QUÍMICA Evaluación 1º Control 2ª EV
Fecha 19-01-2015 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.- (3p)
Se tiene una disolución de ácido acético (ácido etanoico) 5,5·10-2
M. Calcule:
a) El pH de la disolución.
b) El grado de disociación de dicho ácido.
c) La concentración que tiene que tener un ácido clorhídrico para que su pH sea como el de la
disolución de ácido acético.
d) El valor de la Kb del conjugado.
DATO Ka (acético = 1,86 · 10-5
)
SOLUCIÓN
a)
CH3 – COOH + H2O  CH3 – COO-
+ H3O+
[CH3 – COO-
] [H3O+
] x2
5,5·10-2
– x x x Ka = =
[ CH3 – COOH] 5,5·10-2
-x
X2
= 1,86 · 10-5
· 5,5·10-2
 x = 1,01 · 10-3
M; pH = -log [H3O+
] = -log 1,01 · 10-3
= 2,99
b) 5,5·10-2
M 1,01 · 10-3
se ioniza (disocia)
1M α α = 0,018
c)
El ácido clorhídrico es un ácido fuerte, por tanto para tener el mismo valor de pH, su
concentración tendría que ser 1,01 · 10-3
M
HCl + H2O  Cl-
+ H3O+
pH = 2,99
1,01 · 10-3
M 1,01 · 10-3
M
d) Kw 10-14
Kb = = = 5,37 · 10-10
Ka 1,86 · 10-5
Nombre del alumno
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2ª Pregunta.- (3p)
En un recipiente de 15 L se introducen 3 mol de compuesto A y 2 mol de compuesto B. Cuando se
calienta el recipiente a 400 K se establece el equilibrio: 2 A (g) + B (g)  3 C (g). Sabiendo que
cuando se alcanza el equilibrio las presiones parciales de B y C son iguales, calcule:
a) Las concentraciones de A, B y C en el equilibrio.
b) La presión total y las parciales en el equilibrio.
c) El valor de las constantes de equilibrio Kc y Kp a 400 K
SOLUCIÓN
a) 2 A (g) + B (g)  3 C (g)
Moles equil. 3 – 2x 2 – x 3x Como las presiones parciales de B y C son iguales
esto quiere decir que sus moles también lo son,
por tanto 2 – x = 3x. De ahí se saca x = 0,5 moles
3 – 2x 3 – 2·0,5 2 – x 2 – 0,5
[A] = = = 0,133 mol·L-1
; [B] = = = 0,1 mol·L-1
= [C]
V 15 V 15
b)
5 · 0,082 · 400
nT equilibrio = 2 + 1,5 + 1,5 = 5  PT = = 10,93 atm
15
2 1,5
Pi = Xi · PT; PA = · 10,93 atm  PA = 4,37 atm; PB = PC = · 10,93 atm = 3,28 atm
5 5
c)
1
PC
3
3,283
atm3
0
Kp = = = 0,56; KC = KP · (R·T)-An
 KC = 0,56
PA
2
· PB 4,372
· 3,28 atm3
3ª Pregunta.- (2p)
Dada la reacción endotérmica para la obtención de hidrógeno: CH4 (g)  C (s) + 2 H2 (g)
a) Escriba la expresión de la constante de equilibrio Kp.
b) Justifique cómo afecta un aumento de presión al valor de Kp.
c) Justifique cómo afecta una disminución de volumen a la cantidad de H2 obtenida.
d) Justifique cómo afecta un aumento de temperatura a la cantidad de H2 obtenida y al valor de
Kp
SOLUCIÓN
a) Es un equilibrio heterogéneo, en la constante intervienen solo los gases:
PH2
2
KP =
PCH4
b) No le afecta para nada, ya que no se ha modificado la temperatura.
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Código: R-EDU01-02-27 Versión: 1.0 Aprobado por: Luis Fernández Aprobado el: 15/09/11
c) Una disminución del volumen, implica un aumento de la presión y cuando esto ocurre el
equilibrio se desplaza hacia la zona de menor número de moles, para de esta forma anular
dicho efecto, por tanto el equilibrio se desplazará hacia los reactivos, disminuyendo la
concentración de hidrógeno.
d) Si aumentamos la temperatura, estaremos dando calor y por tanto favoreceremos más a la
reacción endotérmica, por tanto el equilibrio se desplazará hacia los productos aumentando
la concentración de hidrógeno y el valor de la KP
4ª Pregunta.- (2p)
Considere los siguientes ácidos y sus valores de pKa, indicados en la tabla:
a) Justifique cuál es el ácido más débil.
b) Calcule Kb para la base conjugada de mayor fortaleza.
c) Si se preparan disoluciones de igual concentración de
estos ácidos, justifique, sin hacer cálculos, cuál de ellas
será la de menor pH.
d) Escriba la reacción entre el hidróxido de sodio y el cianuro
de hidrógeno, indique el tipo de reacción que es y el nombre el producto formado.
SOLUCIÓN
a) El ácido más débil es el que tiene el valor de la Ka más bajo, ya que esto implica que es el
menos ionizado (disociado), es decir, el HCN.
b) La Kb de la base conjugada de mayor fortaleza será la del ácido más débil ya que sus fuerzas
son inversamente proporcionales, es decir, la base del ácido cianhídrico (CN-
).
10-14
Kb (CN-
) = = 1,62 · 10-5
6,17 · 10-10
c) El menor valor del pH corresponderá al del ácido más fuerte, por tanto será la
disolución del HClO2.
d) NaOH + HCN  NaCN + H2O
Sal Cianuro de sodio
HCOOH pKa = 3,74
HClO2 pKa = 1,96
HCN pKa = 9,21
HCOOH pKa = 3,74  Ka = 1,82 · 10-4
HClO2 pKa = 1,96  Ka = 1,09 · 10-2
HCN pKa = 9,21  Ka = 6,17 · 10-10
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  • 1. Código: R-EDU01-02-27 Versión: 1.0 Aprobado por: Luis Fernández Aprobado el: 15/09/11 Curso 2º BAC Asignatura QUÍMICA Evaluación 1º Control 2ª EV Fecha 19-01-2015 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.- (3p) Se tiene una disolución de ácido acético (ácido etanoico) 5,5·10-2 M. Calcule: a) El pH de la disolución. b) El grado de disociación de dicho ácido. c) La concentración que tiene que tener un ácido clorhídrico para que su pH sea como el de la disolución de ácido acético. d) El valor de la Kb del conjugado. DATO Ka (acético = 1,86 · 10-5 ) SOLUCIÓN a) CH3 – COOH + H2O  CH3 – COO- + H3O+ [CH3 – COO- ] [H3O+ ] x2 5,5·10-2 – x x x Ka = = [ CH3 – COOH] 5,5·10-2 -x X2 = 1,86 · 10-5 · 5,5·10-2  x = 1,01 · 10-3 M; pH = -log [H3O+ ] = -log 1,01 · 10-3 = 2,99 b) 5,5·10-2 M 1,01 · 10-3 se ioniza (disocia) 1M α α = 0,018 c) El ácido clorhídrico es un ácido fuerte, por tanto para tener el mismo valor de pH, su concentración tendría que ser 1,01 · 10-3 M HCl + H2O  Cl- + H3O+ pH = 2,99 1,01 · 10-3 M 1,01 · 10-3 M d) Kw 10-14 Kb = = = 5,37 · 10-10 Ka 1,86 · 10-5 Nombre del alumno Página 1 de 3
  • 2. Código: R-EDU01-02-27 Versión: 1.0 Aprobado por: Luis Fernández Aprobado el: 15/09/11 2ª Pregunta.- (3p) En un recipiente de 15 L se introducen 3 mol de compuesto A y 2 mol de compuesto B. Cuando se calienta el recipiente a 400 K se establece el equilibrio: 2 A (g) + B (g)  3 C (g). Sabiendo que cuando se alcanza el equilibrio las presiones parciales de B y C son iguales, calcule: a) Las concentraciones de A, B y C en el equilibrio. b) La presión total y las parciales en el equilibrio. c) El valor de las constantes de equilibrio Kc y Kp a 400 K SOLUCIÓN a) 2 A (g) + B (g)  3 C (g) Moles equil. 3 – 2x 2 – x 3x Como las presiones parciales de B y C son iguales esto quiere decir que sus moles también lo son, por tanto 2 – x = 3x. De ahí se saca x = 0,5 moles 3 – 2x 3 – 2·0,5 2 – x 2 – 0,5 [A] = = = 0,133 mol·L-1 ; [B] = = = 0,1 mol·L-1 = [C] V 15 V 15 b) 5 · 0,082 · 400 nT equilibrio = 2 + 1,5 + 1,5 = 5  PT = = 10,93 atm 15 2 1,5 Pi = Xi · PT; PA = · 10,93 atm  PA = 4,37 atm; PB = PC = · 10,93 atm = 3,28 atm 5 5 c) 1 PC 3 3,283 atm3 0 Kp = = = 0,56; KC = KP · (R·T)-An  KC = 0,56 PA 2 · PB 4,372 · 3,28 atm3 3ª Pregunta.- (2p) Dada la reacción endotérmica para la obtención de hidrógeno: CH4 (g)  C (s) + 2 H2 (g) a) Escriba la expresión de la constante de equilibrio Kp. b) Justifique cómo afecta un aumento de presión al valor de Kp. c) Justifique cómo afecta una disminución de volumen a la cantidad de H2 obtenida. d) Justifique cómo afecta un aumento de temperatura a la cantidad de H2 obtenida y al valor de Kp SOLUCIÓN a) Es un equilibrio heterogéneo, en la constante intervienen solo los gases: PH2 2 KP = PCH4 b) No le afecta para nada, ya que no se ha modificado la temperatura. Página 2 de 3
  • 3. Código: R-EDU01-02-27 Versión: 1.0 Aprobado por: Luis Fernández Aprobado el: 15/09/11 c) Una disminución del volumen, implica un aumento de la presión y cuando esto ocurre el equilibrio se desplaza hacia la zona de menor número de moles, para de esta forma anular dicho efecto, por tanto el equilibrio se desplazará hacia los reactivos, disminuyendo la concentración de hidrógeno. d) Si aumentamos la temperatura, estaremos dando calor y por tanto favoreceremos más a la reacción endotérmica, por tanto el equilibrio se desplazará hacia los productos aumentando la concentración de hidrógeno y el valor de la KP 4ª Pregunta.- (2p) Considere los siguientes ácidos y sus valores de pKa, indicados en la tabla: a) Justifique cuál es el ácido más débil. b) Calcule Kb para la base conjugada de mayor fortaleza. c) Si se preparan disoluciones de igual concentración de estos ácidos, justifique, sin hacer cálculos, cuál de ellas será la de menor pH. d) Escriba la reacción entre el hidróxido de sodio y el cianuro de hidrógeno, indique el tipo de reacción que es y el nombre el producto formado. SOLUCIÓN a) El ácido más débil es el que tiene el valor de la Ka más bajo, ya que esto implica que es el menos ionizado (disociado), es decir, el HCN. b) La Kb de la base conjugada de mayor fortaleza será la del ácido más débil ya que sus fuerzas son inversamente proporcionales, es decir, la base del ácido cianhídrico (CN- ). 10-14 Kb (CN- ) = = 1,62 · 10-5 6,17 · 10-10 c) El menor valor del pH corresponderá al del ácido más fuerte, por tanto será la disolución del HClO2. d) NaOH + HCN  NaCN + H2O Sal Cianuro de sodio HCOOH pKa = 3,74 HClO2 pKa = 1,96 HCN pKa = 9,21 HCOOH pKa = 3,74  Ka = 1,82 · 10-4 HClO2 pKa = 1,96  Ka = 1,09 · 10-2 HCN pKa = 9,21  Ka = 6,17 · 10-10 Página 3 de 3