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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 2º Control 2ª EV
Fecha 30-01-2015 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)
Para una disolución acuosa de un ácido HA de Ka = 10-5
, justifique si son verdaderas o falsas las
siguientes afirmaciones:
a) Cuando se neutraliza con una base el pH es diferente a 7.
b) Cuando se duplica la concentración de protones de la disolución, su pH se reduce a la mitad.
c) La constante de acidez de HA es menor que la constante de basicidad de su base conjugada.
d) Si se diluye la disolución del ácido, su grado de disociación permanece constante.
SOLUCIÓN
a) FALSO. Si la Kb de la base tiene el mismo valor (Kb = 10-5
) en la doble hidrólisis la [H3O+
] =
[OH-
] y por tanto el pH = 7, en el resto de los casos que se pueden dar será cierto.
b) FALSO. Si tomamos [H3O+
] = 0,2 M  pH = 0,698. Si ahora duplicamos la concentración de
iones hidronio [H3O+
] = 2 ·0,2 M = 0,4 M pH = 0,397. El valor 0,397 no es la mitad de 0,698
c) FALSO. Si hacemos el cálculo de la Kb:
Kw 10-14
Kb = = = 10-9
 Kb<Ka, es decir Ka es mayor que Kb
Ka 10-5
x
d) FALSO. El grado de disociación depende de la molaridad (α = ), por tanto si se diluye la
M
disolución, la molaridad será menor y α aumentará.
2ª Pregunta.- (2p)
Conteste razonadamente a las siguientes preguntas:
a) Ordene, de menor a mayor, el pH de las disoluciones acuosas de igual concentración de los
compuestos KCl., HF y HNO3.
b) Ordene, de menor a mayor, el pH de las disoluciones acuosas de igual concentración de las
sales NH4ClO2, HCOONa y NaIO4.
Datos.- Ka (HF) = 10-3
, Ka (HClO2) = 10-2
, Ka = (HCOOH) = 10-4
, Ka (HIO4) = 10-8
; Kb (NH3) = 1,8 · 10-5
SOLUCIÓN
a) HF es un ácido débil (tiene Ka)
HNO3 es un ácido fuerte (no tiene Ka)
KCl es una sal que deriva de un ácido fuerte (HCl) y una base fuerte (KOH), por tanto sus iones
no influyen en el agua (pH=7).
Los dos ácidos darán pH <7, pero a igualdad de concentración el ácido más fuerte dará un pH
menor, por tanto quedará : pH (HNO3) < pH (HF) < pH KCl
b)
• NH4ClO2 NH4
+
+ ClO2
-
Influye en Influye en
el agua el agua
Ka= 5,5·10-10
Kb = 10-12
 Ka>Kb, por tanto PH ácido
Nombre del alumno
Página 1 de 3
Código: R-EDU01-02-27 Versión: 1.0 Aprobado por: Luis Fernández Aprobado el: 15/09/11
• HCOONa HCOO-
+ Na+
Influye en el
agua como base  pH>7 Básico
• NaIO4 IO4
-
+ Na+
Influye en el
agua como base  pH>7 Básico
Para saber ahora cuál de los dos bases conjugadas tienen más fortaleza, calculamos sus Kb
10-14
10-14
Kb (HCOO-
) = = 10-10
; Kb (IO4
-
) = = 10-6
. Como 10-6
> 10-10
, la base
10-4
10-8
conjugada IO4
-
es por tanto más fuerte que la base conjugada HCOO-
y por tanto a igualdad de
concentraciones tendrá un pH mayor, quedando: pH (NH4CLO2) < pH (HCOONa) < pH (NaIO4)
3ª Pregunta.- (2p)
Se tienen una disolución 0,1M de un ácido monoprótico (HA) cuyo pH es 4,8. Calcule:
a) La concentración en el equilibrio de todas las especies presentes en la disolución (incluir la
concentración de OH-
). (0.75p)
b) La constante de disociación del ácido en forma de pKa y el grado de ionización del
ácido.(0.75p)
c) El valor de la constante de su base conjugada. (0.5p)
SOLUCIÓN
a) pH = 4,8  [ H3O+
] = x = 1,58 · 10-5
M
HA + H2O  A-
+ H3O+
0,1 M – x x x
[ H3O+
] =[ A-
] = 1,58 · 10-5
M; [ HA] 0 0,1 - 1,58 · 10-5
= 0,099 M
[ H3O+
] · [ OH-
] = 10-14
; [ OH-
] = 6,3 · 10-10
M
b)
[ A-
] · [ H3O+
] (1,58 · 10-5
)2
Ka = = = 2,49 · 10-9
 pKa = -log 2,49 · 10-9
= 8,6
[ AH ] 0,099
c)
Kw 10-14
Kb = = = 4 · 10-6
Ka 2,49 · 10-9
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4ª Pregunta.- (3p)
Se dispone de una disolución acuosa de KOH de concentración 0,04 M y una disolución acuosa de HCl
de concentración 0,025 M. Calcule:
a) El pH de las dos disoluciones.
b) El pH de la disolución que se obtiene si se mezclan 50 mL de la disolución de KOH y
20 mL de la disolución de HCL.
c) El volumen de agua que habría que añadir a 50 mL de la disolución de KOH para
obtener una disolución de pH 12
SOLUCIÓN
a) Ambas son sustancias fuertes, por tanto no hay equilibrio
KOH K+
+ OH-
0,04 M 0,04 M pOH= 1,39  pH = 12,61
HCl + H2O Cl-
+ H3O+
pH = 1,6
0,025 M 0,025 M
b) KOH + HCl NaCl + H2O
50 mL 20 mL
0,04 M 0,025 M
n KOH = 2·10-3
n HCl = 5 · 10-4
 n KOH sin reaccionar = 2·10-3
- 5 · 10-4
= 1,5 · 10-3
;
1,5 · 10-3
MKOH = = 0,021 M; KOH K+
+ OH-
(50 + 20) · 10-3
0,021 M 0,021 M
pOH = 1,67  pH = 12,33
c)
KOH K+
+ OH-
; pH = 12  pOH = 2  [OH-
] = [KOH] = 0,01 M
2 · 10-3
2 · 10-3
0,01 = ; VT = = 0,2 L = 200 mL; Vagua = 200 – 50 = 150 mL = 0,15 L
VT 0,01
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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 2º Control 2ª EV Fecha 30-01-2015 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) Para una disolución acuosa de un ácido HA de Ka = 10-5 , justifique si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones: a) Cuando se neutraliza con una base el pH es diferente a 7. b) Cuando se duplica la concentración de protones de la disolución, su pH se reduce a la mitad. c) La constante de acidez de HA es menor que la constante de basicidad de su base conjugada. d) Si se diluye la disolución del ácido, su grado de disociación permanece constante. SOLUCIÓN a) FALSO. Si la Kb de la base tiene el mismo valor (Kb = 10-5 ) en la doble hidrólisis la [H3O+ ] = [OH- ] y por tanto el pH = 7, en el resto de los casos que se pueden dar será cierto. b) FALSO. Si tomamos [H3O+ ] = 0,2 M  pH = 0,698. Si ahora duplicamos la concentración de iones hidronio [H3O+ ] = 2 ·0,2 M = 0,4 M pH = 0,397. El valor 0,397 no es la mitad de 0,698 c) FALSO. Si hacemos el cálculo de la Kb: Kw 10-14 Kb = = = 10-9  Kb<Ka, es decir Ka es mayor que Kb Ka 10-5 x d) FALSO. El grado de disociación depende de la molaridad (α = ), por tanto si se diluye la M disolución, la molaridad será menor y α aumentará. 2ª Pregunta.- (2p) Conteste razonadamente a las siguientes preguntas: a) Ordene, de menor a mayor, el pH de las disoluciones acuosas de igual concentración de los compuestos KCl., HF y HNO3. b) Ordene, de menor a mayor, el pH de las disoluciones acuosas de igual concentración de las sales NH4ClO2, HCOONa y NaIO4. Datos.- Ka (HF) = 10-3 , Ka (HClO2) = 10-2 , Ka = (HCOOH) = 10-4 , Ka (HIO4) = 10-8 ; Kb (NH3) = 1,8 · 10-5 SOLUCIÓN a) HF es un ácido débil (tiene Ka) HNO3 es un ácido fuerte (no tiene Ka) KCl es una sal que deriva de un ácido fuerte (HCl) y una base fuerte (KOH), por tanto sus iones no influyen en el agua (pH=7). Los dos ácidos darán pH <7, pero a igualdad de concentración el ácido más fuerte dará un pH menor, por tanto quedará : pH (HNO3) < pH (HF) < pH KCl b) • NH4ClO2 NH4 + + ClO2 - Influye en Influye en el agua el agua Ka= 5,5·10-10 Kb = 10-12  Ka>Kb, por tanto PH ácido 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 • HCOONa HCOO- + Na+ Influye en el agua como base  pH>7 Básico • NaIO4 IO4 - + Na+ Influye en el agua como base  pH>7 Básico Para saber ahora cuál de los dos bases conjugadas tienen más fortaleza, calculamos sus Kb 10-14 10-14 Kb (HCOO- ) = = 10-10 ; Kb (IO4 - ) = = 10-6 . Como 10-6 > 10-10 , la base 10-4 10-8 conjugada IO4 - es por tanto más fuerte que la base conjugada HCOO- y por tanto a igualdad de concentraciones tendrá un pH mayor, quedando: pH (NH4CLO2) < pH (HCOONa) < pH (NaIO4) 3ª Pregunta.- (2p) Se tienen una disolución 0,1M de un ácido monoprótico (HA) cuyo pH es 4,8. Calcule: a) La concentración en el equilibrio de todas las especies presentes en la disolución (incluir la concentración de OH- ). (0.75p) b) La constante de disociación del ácido en forma de pKa y el grado de ionización del ácido.(0.75p) c) El valor de la constante de su base conjugada. (0.5p) SOLUCIÓN a) pH = 4,8  [ H3O+ ] = x = 1,58 · 10-5 M HA + H2O  A- + H3O+ 0,1 M – x x x [ H3O+ ] =[ A- ] = 1,58 · 10-5 M; [ HA] 0 0,1 - 1,58 · 10-5 = 0,099 M [ H3O+ ] · [ OH- ] = 10-14 ; [ OH- ] = 6,3 · 10-10 M b) [ A- ] · [ H3O+ ] (1,58 · 10-5 )2 Ka = = = 2,49 · 10-9  pKa = -log 2,49 · 10-9 = 8,6 [ AH ] 0,099 c) Kw 10-14 Kb = = = 4 · 10-6 Ka 2,49 · 10-9 Página 2 de 3
  • 3. Código: R-EDU01-02-27 Versión: 1.0 Aprobado por: Luis Fernández Aprobado el: 15/09/11 4ª Pregunta.- (3p) Se dispone de una disolución acuosa de KOH de concentración 0,04 M y una disolución acuosa de HCl de concentración 0,025 M. Calcule: a) El pH de las dos disoluciones. b) El pH de la disolución que se obtiene si se mezclan 50 mL de la disolución de KOH y 20 mL de la disolución de HCL. c) El volumen de agua que habría que añadir a 50 mL de la disolución de KOH para obtener una disolución de pH 12 SOLUCIÓN a) Ambas son sustancias fuertes, por tanto no hay equilibrio KOH K+ + OH- 0,04 M 0,04 M pOH= 1,39  pH = 12,61 HCl + H2O Cl- + H3O+ pH = 1,6 0,025 M 0,025 M b) KOH + HCl NaCl + H2O 50 mL 20 mL 0,04 M 0,025 M n KOH = 2·10-3 n HCl = 5 · 10-4  n KOH sin reaccionar = 2·10-3 - 5 · 10-4 = 1,5 · 10-3 ; 1,5 · 10-3 MKOH = = 0,021 M; KOH K+ + OH- (50 + 20) · 10-3 0,021 M 0,021 M pOH = 1,67  pH = 12,33 c) KOH K+ + OH- ; pH = 12  pOH = 2  [OH- ] = [KOH] = 0,01 M 2 · 10-3 2 · 10-3 0,01 = ; VT = = 0,2 L = 200 mL; Vagua = 200 – 50 = 150 mL = 0,15 L VT 0,01 Página 3 de 3