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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 2ª Evaluación
Fecha 14-02-2014 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.
Pregunta 1.- (2p)
La siguiente reacción no ajustada: CH3OH (l) + O2 (g)  H2O (l) + CO2 (g) es exotérmica a 25 ºC.
a) Escriba la expresión para la constante de equilibrio Kp de la reacción indicada.
b) Razone como afecta al equilibrio un aumento de la temperatura.
c) Razone cómo afecta a la cantidad de CO2 desprendido un aumento de la cantidad de CH3OH
(l).
d) Justifique cómo se modifica el equilibrio si se elimina CO2 del reactor
SOLUCIÓN
End.
a) CH3OH (l) + 3/2 O2 (g)  H2O (l) + CO2 (g) Es un equilibrio heterogéneo, por tanto solo
Exot.
influyen en él, los gases:
P (CO2)
Kp =
P (O2)3/2
b) Modificar la temperatura significa modificar el valor de las constantes. Por otro lado si
subimos la temperatura, se favorecerá a la reacción endotérmica, por tanto el equilibrio se
desplazará hacia reactivos aumentando la concentración de O2, lo que hace que la Kp
disminuya.
c) Según le Chatelier si aumentamos cantidad de reactivos el equilibrio se desplazará en el
sentido de anular dicho efecto, aumentando la cantidad de CO2
d) Si se elimina CO2, el equilibrio se desplazará en el sentido de anular dicho efecto (Le
Chatelier), es decir, se desplazará en el sentido de formar más CO2, hacia la derecha
(productos)
Pregunta 2.- (2p)
Considere las siguientes bases orgánicas y sus valores de Kb indicados en la tabla:
a) Justifique cuál es la base más débil.
b) Calcule razonadamente la Ka del ácido
conjugado de mayor fortaleza.
c) Si se preparan disoluciones de igual
concentración de dichas bases, justifique cuál
de ellas será la de mayor pH.
d) Escriba la reacción entre el hidróxido de sodio y el ácido etanoico. Indique el tipo de reacción
y nombre el producto obtenido.
SOLUCIÓN
a) La base más débil es la que tiene la Kb más baja, es decir, la Piridina (Kb = 1,78 x 10-9
)
b) El ácido conjugado de mayor fortaleza corresponde al conjugado de la base más débil, es
decir, al ácido conjugado de la Piridina: Kw 10-14
Ka = = = 5,61·10-6
Nombre del alumno
Piridina Kb = 1,78 x 10-9
Hidroxilamina Kb = 1,07 x 10-8
Hidracina Kb = 1,70 x 10-6
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Código: R-EDU01-02-27 Versión: 1.0 Aprobado por: Luis Fernández Aprobado el: 15/09/11
Kb 1,78 x 10-9
c) La base con mayor valor de pH, es la base de mayor fortaleza, es decir, la de mayor valor de
Kb, la Hidracina (Kb = 1,70 x 10-6
)
d) NaOH + CH3 – COOH CH3 – COONa + H2O Reacción de neutralización
Sal etanoato sódico
Pregunta 3.- (2p)
Justifique si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones:
a) Una mezcla formada por volúmenes iguales de disoluciones de igual concentración de un
ácido y una base débiles siempre tienen pH neutro.
b) Una mezcla formada por disoluciones diluidos de ácido clorhídrico y cloruro de calcio tiene
pH ácido.
c) El ion hidróxido (OH-
) se comporta como un electrolito anfótero.
d) Cuando se mezclan 100 ml de una disolución de HCl 0,5 M con 200 ml de una disolución de
KOH 0,25 M, el pH resultante es 7
SOLUCIÓN
a) Falso “en principio”. Si la base y el ácido son débiles, sus conjugados influyen en el agua, por
tanto el pH dependerá de la fortaleza de estos, es decir, de sus constantes. Solo en el caso de
que Ka sea igual que Kb, podremos decir que influirán por igual en el agua y el pH será 7.
b) Cierto. En el recipiente tenemos una sal que deriva de ácido y base fuerte, luego sus
conjugados no influyen en el agua (pH=7) y un ácido que determina acidez en el medio, por
tanto el pH<7 (ácido).
HCl  pH<7
c) Falso. El OH-
solo se comporta como base ya que lo único que puede hacer es captar
protones del medio: OH-
+ H2O  H2O + OH-
.
d) Cierto.
HCl + KOH KCl + H2O REACCIÓN DE NEUTRALIZACIÓN (mol a mol)
100 ml 200 ml
0,5 M 0,25 M
n. HCl=0,1·0,5=0,05 moles HCl n. NaOH=0,2·0,25=0,05 moles NaOH
Como hay los mismos moles de ácido que de base, se ha dado la neutralización y como la sal
es KCl, que proviene de un ácido y una base fuerte, sus conjugados no influyen en el agua y
por tanto, el pH = 7
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Pregunta 4.- (2p)
Se introduce fosgeno (COCl2) en un recipiente vacío de 1 L a la presión de 0,92 atm y temperatura de
500 K, produciéndose su descomposición según la ecuación: COCl2 (g) CO (g) + Cl2 (g).
Sabiendo que en estas condiciones el valor de Kc es 4,36 · 10-3
, calcule:
a) La concentración inicial del fosgeno (0,5p).
b) Las concentraciones de todas las especies en el equilibrio (0,75p).
c) La presión parcial de todos los componentes en el equilibrio y la presión total (0,75p).
DATO R = 0,082 atm·l·mol-1
· k-1
SOLUCIÓN
a) Se aplica la ecuación de los gases: P · V = n · R · T;
0,92 atm · 1 L = n · 0,082 atm·l/mol·K · 500K n (COCl2)=2,24·10-2
moles. Como el volumen
es de 1 litro, la concentración será 2,24·10-2
M.
b)
COCl2 (g)  CO (g) + Cl2 (g)
n. iniciales 2,24 · 10-2
0 0
n. equilibrio 2,24 · 10-2
-x x x
2,24 · 10-2
-x x x
[equilibrio]
1 L 1L 1L
[CO] [ Cl2 ] x2
Kc =  4,36 · 10-3
=
[ COCl2] 2,24 · 10-2
-x
Operando nos sale la ecuación: x2
+ 4,63·10-3
x – 1,037·10-4
= 0. Resolviendo la ecuación
tenemos que x= 0,008 moles, por tanto:
x 0,08 moles
[CO] = [ Cl2 ] = = = 0,08 mol ·L-1
= 0,08 M
1 L 1 L
2,24 · 10-2
-x 2,24 · 10-2
- 0,008
[ COCl2] = = = 0,0144 mol·L-1
= 0,0144
M
1 L 1 L
c) PCOCL2 · 1 = 0,0144 · 0,082 · 500  PCOCL2 = 0,59 atm.
PCO · 1 = 0,008 · o,o82 · 500  PCO = 0,328 atm = P Cl2 (Tienen la misma presión, sus moles son
iguales)
PT = ∑ Pi = 0,59 + 2 · 0,328 = 1,246 atm
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Pregunta 5.- (2p)
Se determina el contenido de ácido acetilsalicílico (C8H7O2-COOH) en una aspirina (650 mg)
mediante una valoración con NaOH 0,2 M.
a) Calcule la masa de NaOH que debe pesarse para preparar 250 ml de disolución.
b) Calcule el valor del pH de esta disolución de NaOH.
c) Si se requieren 12,5 mL de disolución de NaOH para alcanzar el punto de equivalencia,
determine el porcentaje en masa de ácido acetilsalicílico en la aspirina.
d) Determine el pH cuando se disuelve una aspirina en 250 mL de agua
DATOS. Ka (ácido acetilsalicílico)= 2,64 · 10-5
. Masas atómicas: H = 1; C = 12; O = 16; Na = 23
SOLUCIÓN
a) MM NaOH = 40 g·mol-1
g/40
0,2 M =  g (NaOH) = 0,2 · 0,25 · 40 = 2 g.
0,25 l
b) NaOH Na+
+ OH-
(base fuerte, por tanto totalmente disociada)
0,2 M 0,2 M
pOH = -log [OH-
] = - log 0,2 = 0,69 pH = 14 – 0,69
pH = 13,31
c) Antes de comenzar a realizar operaciones conviene tener claro que la aspirina no está
formada exclusivamente por el ácido acetilsalicílico, ese es el componente activo (el
protagonista), pero además de él hay otras sustancias acompañantes que se les denomina
excipientes. Por tanto, cuando el ejercicio nos habla de los 650 mg de “aspirina”, no nos
quiere decir que estos 650 mg sean solo de acetilsalicílico, así que lo primero que tendremos
que saber son los mg del ácido que hay en la aspirina y luego pasarlo a la forma de
porcentajes. Como el acetilsalicílico es un ácido, para saber su cantidad se hace mediante un
proceso de neutralización.
Planteamos la reacción de neutralización: C8H7O2–COOH + NaOH  C8H7O2 – COONa + H2O
12,5 ml
0,2 M
Vamos a calcular los moles de NaOH que se han utilizado para neutralizar el ácido, como la
reacción es mol a mol, los moles de NaOH tendrán que ser iguales que los del acetilsalicílico
n NaOH = 0,2 · 0,0125 = 2,5 · 10-3
 n Acatilsalicílico = 2,5 · 10-3
M.M acetilsalicílico = 180 g · mol-1
 g. acetilsalicílico = 2,5 · 10-3
moles · 180 g·mol-1
= 0,45 g.
0,45 g. acetilsalicílico
100 g. aspirina = 69,23 %
0,65 g. aspirina
0,45/180
d) Calculamos la concentración del acetilsalícilico: M (HA) = = 0,01 M
0,25 L
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Ahora aplicamos el proceso del equilibrio:
HA + H2O A-
+ H3O+
0,01 – x x x
[A-
] [H3O+
] x2
Ka =  2,64 · 10-5
=  x = 5,13 · 10-4
M = [H3O+
]
[HA] 0,01 - x
pH = -log [H3O+
] = -log 5,13 · 10-4
pH = 3,29
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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 2ª Evaluación Fecha 14-02-2014 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. Pregunta 1.- (2p) La siguiente reacción no ajustada: CH3OH (l) + O2 (g)  H2O (l) + CO2 (g) es exotérmica a 25 ºC. a) Escriba la expresión para la constante de equilibrio Kp de la reacción indicada. b) Razone como afecta al equilibrio un aumento de la temperatura. c) Razone cómo afecta a la cantidad de CO2 desprendido un aumento de la cantidad de CH3OH (l). d) Justifique cómo se modifica el equilibrio si se elimina CO2 del reactor SOLUCIÓN End. a) CH3OH (l) + 3/2 O2 (g)  H2O (l) + CO2 (g) Es un equilibrio heterogéneo, por tanto solo Exot. influyen en él, los gases: P (CO2) Kp = P (O2)3/2 b) Modificar la temperatura significa modificar el valor de las constantes. Por otro lado si subimos la temperatura, se favorecerá a la reacción endotérmica, por tanto el equilibrio se desplazará hacia reactivos aumentando la concentración de O2, lo que hace que la Kp disminuya. c) Según le Chatelier si aumentamos cantidad de reactivos el equilibrio se desplazará en el sentido de anular dicho efecto, aumentando la cantidad de CO2 d) Si se elimina CO2, el equilibrio se desplazará en el sentido de anular dicho efecto (Le Chatelier), es decir, se desplazará en el sentido de formar más CO2, hacia la derecha (productos) Pregunta 2.- (2p) Considere las siguientes bases orgánicas y sus valores de Kb indicados en la tabla: a) Justifique cuál es la base más débil. b) Calcule razonadamente la Ka del ácido conjugado de mayor fortaleza. c) Si se preparan disoluciones de igual concentración de dichas bases, justifique cuál de ellas será la de mayor pH. d) Escriba la reacción entre el hidróxido de sodio y el ácido etanoico. Indique el tipo de reacción y nombre el producto obtenido. SOLUCIÓN a) La base más débil es la que tiene la Kb más baja, es decir, la Piridina (Kb = 1,78 x 10-9 ) b) El ácido conjugado de mayor fortaleza corresponde al conjugado de la base más débil, es decir, al ácido conjugado de la Piridina: Kw 10-14 Ka = = = 5,61·10-6 Nombre del alumno Piridina Kb = 1,78 x 10-9 Hidroxilamina Kb = 1,07 x 10-8 Hidracina Kb = 1,70 x 10-6 Página 1 de 5
  • 2. Código: R-EDU01-02-27 Versión: 1.0 Aprobado por: Luis Fernández Aprobado el: 15/09/11 Kb 1,78 x 10-9 c) La base con mayor valor de pH, es la base de mayor fortaleza, es decir, la de mayor valor de Kb, la Hidracina (Kb = 1,70 x 10-6 ) d) NaOH + CH3 – COOH CH3 – COONa + H2O Reacción de neutralización Sal etanoato sódico Pregunta 3.- (2p) Justifique si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones: a) Una mezcla formada por volúmenes iguales de disoluciones de igual concentración de un ácido y una base débiles siempre tienen pH neutro. b) Una mezcla formada por disoluciones diluidos de ácido clorhídrico y cloruro de calcio tiene pH ácido. c) El ion hidróxido (OH- ) se comporta como un electrolito anfótero. d) Cuando se mezclan 100 ml de una disolución de HCl 0,5 M con 200 ml de una disolución de KOH 0,25 M, el pH resultante es 7 SOLUCIÓN a) Falso “en principio”. Si la base y el ácido son débiles, sus conjugados influyen en el agua, por tanto el pH dependerá de la fortaleza de estos, es decir, de sus constantes. Solo en el caso de que Ka sea igual que Kb, podremos decir que influirán por igual en el agua y el pH será 7. b) Cierto. En el recipiente tenemos una sal que deriva de ácido y base fuerte, luego sus conjugados no influyen en el agua (pH=7) y un ácido que determina acidez en el medio, por tanto el pH<7 (ácido). HCl  pH<7 c) Falso. El OH- solo se comporta como base ya que lo único que puede hacer es captar protones del medio: OH- + H2O  H2O + OH- . d) Cierto. HCl + KOH KCl + H2O REACCIÓN DE NEUTRALIZACIÓN (mol a mol) 100 ml 200 ml 0,5 M 0,25 M n. HCl=0,1·0,5=0,05 moles HCl n. NaOH=0,2·0,25=0,05 moles NaOH Como hay los mismos moles de ácido que de base, se ha dado la neutralización y como la sal es KCl, que proviene de un ácido y una base fuerte, sus conjugados no influyen en el agua y por tanto, el pH = 7 Página 2 de 5
  • 3. Código: R-EDU01-02-27 Versión: 1.0 Aprobado por: Luis Fernández Aprobado el: 15/09/11 Pregunta 4.- (2p) Se introduce fosgeno (COCl2) en un recipiente vacío de 1 L a la presión de 0,92 atm y temperatura de 500 K, produciéndose su descomposición según la ecuación: COCl2 (g) CO (g) + Cl2 (g). Sabiendo que en estas condiciones el valor de Kc es 4,36 · 10-3 , calcule: a) La concentración inicial del fosgeno (0,5p). b) Las concentraciones de todas las especies en el equilibrio (0,75p). c) La presión parcial de todos los componentes en el equilibrio y la presión total (0,75p). DATO R = 0,082 atm·l·mol-1 · k-1 SOLUCIÓN a) Se aplica la ecuación de los gases: P · V = n · R · T; 0,92 atm · 1 L = n · 0,082 atm·l/mol·K · 500K n (COCl2)=2,24·10-2 moles. Como el volumen es de 1 litro, la concentración será 2,24·10-2 M. b) COCl2 (g)  CO (g) + Cl2 (g) n. iniciales 2,24 · 10-2 0 0 n. equilibrio 2,24 · 10-2 -x x x 2,24 · 10-2 -x x x [equilibrio] 1 L 1L 1L [CO] [ Cl2 ] x2 Kc =  4,36 · 10-3 = [ COCl2] 2,24 · 10-2 -x Operando nos sale la ecuación: x2 + 4,63·10-3 x – 1,037·10-4 = 0. Resolviendo la ecuación tenemos que x= 0,008 moles, por tanto: x 0,08 moles [CO] = [ Cl2 ] = = = 0,08 mol ·L-1 = 0,08 M 1 L 1 L 2,24 · 10-2 -x 2,24 · 10-2 - 0,008 [ COCl2] = = = 0,0144 mol·L-1 = 0,0144 M 1 L 1 L c) PCOCL2 · 1 = 0,0144 · 0,082 · 500  PCOCL2 = 0,59 atm. PCO · 1 = 0,008 · o,o82 · 500  PCO = 0,328 atm = P Cl2 (Tienen la misma presión, sus moles son iguales) PT = ∑ Pi = 0,59 + 2 · 0,328 = 1,246 atm Página 3 de 5
  • 4. Código: R-EDU01-02-27 Versión: 1.0 Aprobado por: Luis Fernández Aprobado el: 15/09/11 Pregunta 5.- (2p) Se determina el contenido de ácido acetilsalicílico (C8H7O2-COOH) en una aspirina (650 mg) mediante una valoración con NaOH 0,2 M. a) Calcule la masa de NaOH que debe pesarse para preparar 250 ml de disolución. b) Calcule el valor del pH de esta disolución de NaOH. c) Si se requieren 12,5 mL de disolución de NaOH para alcanzar el punto de equivalencia, determine el porcentaje en masa de ácido acetilsalicílico en la aspirina. d) Determine el pH cuando se disuelve una aspirina en 250 mL de agua DATOS. Ka (ácido acetilsalicílico)= 2,64 · 10-5 . Masas atómicas: H = 1; C = 12; O = 16; Na = 23 SOLUCIÓN a) MM NaOH = 40 g·mol-1 g/40 0,2 M =  g (NaOH) = 0,2 · 0,25 · 40 = 2 g. 0,25 l b) NaOH Na+ + OH- (base fuerte, por tanto totalmente disociada) 0,2 M 0,2 M pOH = -log [OH- ] = - log 0,2 = 0,69 pH = 14 – 0,69 pH = 13,31 c) Antes de comenzar a realizar operaciones conviene tener claro que la aspirina no está formada exclusivamente por el ácido acetilsalicílico, ese es el componente activo (el protagonista), pero además de él hay otras sustancias acompañantes que se les denomina excipientes. Por tanto, cuando el ejercicio nos habla de los 650 mg de “aspirina”, no nos quiere decir que estos 650 mg sean solo de acetilsalicílico, así que lo primero que tendremos que saber son los mg del ácido que hay en la aspirina y luego pasarlo a la forma de porcentajes. Como el acetilsalicílico es un ácido, para saber su cantidad se hace mediante un proceso de neutralización. Planteamos la reacción de neutralización: C8H7O2–COOH + NaOH  C8H7O2 – COONa + H2O 12,5 ml 0,2 M Vamos a calcular los moles de NaOH que se han utilizado para neutralizar el ácido, como la reacción es mol a mol, los moles de NaOH tendrán que ser iguales que los del acetilsalicílico n NaOH = 0,2 · 0,0125 = 2,5 · 10-3  n Acatilsalicílico = 2,5 · 10-3 M.M acetilsalicílico = 180 g · mol-1  g. acetilsalicílico = 2,5 · 10-3 moles · 180 g·mol-1 = 0,45 g. 0,45 g. acetilsalicílico 100 g. aspirina = 69,23 % 0,65 g. aspirina 0,45/180 d) Calculamos la concentración del acetilsalícilico: M (HA) = = 0,01 M 0,25 L Página 4 de 5
  • 5. Código: R-EDU01-02-27 Versión: 1.0 Aprobado por: Luis Fernández Aprobado el: 15/09/11 Ahora aplicamos el proceso del equilibrio: HA + H2O A- + H3O+ 0,01 – x x x [A- ] [H3O+ ] x2 Ka =  2,64 · 10-5 =  x = 5,13 · 10-4 M = [H3O+ ] [HA] 0,01 - x pH = -log [H3O+ ] = -log 5,13 · 10-4 pH = 3,29 Página 5 de 5