Guía N°2: Soluciones y Propiedades Coligativas

UNIVERSIDAD MAYOR
FACULTAD DE MEDICINA
ESCUELA DE TECNOLOGIA MEDICA
PROFESORA MARIBEL ARNES
1
QUIMICA GENERAL
GUIA DE EJERCICIOS Nº4
Soluciones Ácido-base
PRIMERA PARTE: Ejercicios de desarrollo.
1.- Defina los ácidos y bases según las teorías ácido base que usted conoce.
2.- Defina el pH y pOH. Que relación existe entre estos términos.
3.- Indique cuál de las siguientes disoluciones es ácida, básica o neutra:
a) [OH ] = 0,62 M
+
b) [H ] = 1,4 · 10-3 M
c) [OH ] = 3,3 · 10-10 M
+
d) [H ] =1,0 · 10-7 M
4.- Calcule la concentración de iones hidrógeno en las disoluciones que tienen los siguientes valores de
pH:
a) 2,42
b) 11,21
5.- Que cantidad de NaOH, en gramos, se necesitan para preparar 500 mL de una disolución con pH
10,00.
6.- Por qué la constante de un ácido da información acerca de la fuerza ácida.
7.- Por qué no se registran los valores de Ka para ácidos fuertes.
8.- La Ka del ácido fluorhídrico es 7,1 · 10-4. Calcule las concentraciones de iones hidrógeno e hidroxilo
presentes en una disolución de HF 0,10 M.
9.- Una solución de un ácido monoprótico débil 0,060 M tiene un pH de 3,44. Calcular la constante de
acidez del ácido monoprótico
10.- Calcular el pH de cada una de las siguientes disoluciones:
a) HCl 0,10 M
b) HF 0,05 M (Ka = 6,75 · 10-4)
11.- Calcular el pH de cada una de las siguientes disoluciones:
a) amoniaco 0,10 M (Kb = 1,78 · 10-5)
b) metilamina 0,10 M (Kb = 4,40 · 10-4)
12.- La acumulación de ácido láctico en los músculos ocasiona dolor durante ejercicios extenuantes. La
Ka para el ácido láctico es 8,4 · 10-4. Determine el valor del pH de una solución 0,10 M de ácido
láctico.
Autores: Ximena Arias I., Roberto Bravo M.
UNIVERSIDAD MAYOR
FACULTAD DE MEDICINA
ESCUELA DE TECNOLOGIA MEDICA
PROFESORA MARIBEL ARNES
2
13.- Complete el siguiente cuadro:
pH
Lavandina
2,2
Refresco
Café negro
Antiácido
Leche
Vinagre
1,7
Jugo gástrico
Orina
Sangre
Agua de mar
[H+]
[OH-]
pOH
3,1 x 10-12
1,6 x 10-9
3,5
-8
2,0 x 10
11,6
5,1 x 10-8
6,0 x 10-7
Resultados
3.-
4.-
5.-
a)
b)
c)
d)
básica
ácida
ácida
neutra
a) [H+] = 3,80 ⋅ 10-3
b) [H+] = 6,17 ⋅ 10-12
8.-
[H+] = 8,43 ⋅ 10-3
[OH-] = 1,19 ⋅ 10-12
9.-
Ka = 2,20 ⋅ 10-6
10.-
pH = 1,00
pH = 2,22
11.-
pH = 11,13
pH = 11,82
12.-
pH = 2,04
0,002 g de NaOH
SEGUNDA PARTE: Ejercicios de tipo Prueba.
1.-
Un ácido según la teoría de Arrhenius es aquella sustancia que:
-
a)
b)
c)
d)
e)
Libera uno o más iones hidroxilos (OH ) por cada molécula en medio acuoso
+
Libera uno o más iones hidrógeno (H ) por cada molécula en medio acuoso
Capta uno o más iones hidroxilos (OH ) por cada molécula en medio acuoso
+
Capta uno o más iones hidrógeno (H ) por cada molécula en cualquier medio
+
Libera uno o más iones hidrógeno (H ) por cada molécula en cualquier medio
2.-
Una base según el criterio de Brönsted y Lowry es aquella sustancia que:
a)
b)
c)
d)
e)
3.-
-
Cede un ion hidroxilo (OH ) a otra sustancia en cualquier medio
+
Capta un ion hidrógeno (H ) de otra sustancia en medio acuoso
+
Cede un ion hidrógeno (H ) a otra sustancia en cualquier medio
+
Capta un ion hidrógeno (H ) de otra sustancia en cualquier medio
Capta un ion hidroxilo (OH ) de otra sustancia en medio acuoso
Identifique las parejas que sean pares ácido-base conjugados en la siguiente reacción:
C2H5NH+
a)
b)
c)
d)
e)
C2H5NH+
C2H5NH+
C2H5NH+
(CH3)3N
C2H5NH+
/
/
/
/
/
+
(CH3)3N
(CH3)3NH+
OHH3O+
C2H5N
Autores: Ximena Arias I., Roberto Bravo M.
(CH3)3N
y
y
y
y
y
⇔
C2H5N
(CH3)3N
(CH3)3NH+
C2H5N
(CH3)3N
C2H5N
/
/
/
/
/
+
(CH3)3NH+
(CH3)3NH+
C2H5N
H3O+
OH(CH3)3NH+
UNIVERSIDAD MAYOR
FACULTAD DE MEDICINA
ESCUELA DE TECNOLOGIA MEDICA
PROFESORA MARIBEL ARNES
4.a)
b)
c)
d)
e)
5.a)
b)
c)
d)
e)
6.a)
b)
c)
d)
e)
7.-
3
Cuál de las siguientes concentraciones daría una mayor acidez:
-7
[OH-] = 1 · 10 M
-4
[H+] = 1 · 10 M
-12
[OH-] = 1 · 10 M
-3
[H+] = 1 · 10 M
-1
[OH-] = 1 · 10 M
-4
Cuál es el pH de una solución si la concentración de iones [H+] es de 5,6 · 10 M
0,47
4,75
3,25
0,32
5,60
-
-4
Cuál es el pH de una solución si la concentración de iones [OH ] es de 5,6 · 10 M
10,75
1,79
3,25
0,32
5,60
En una solución cuyo pH es 6,6 la concentración de iones [H+] es:
-7
a) 2,51 · 10
-7
b) 25,1 · 10
c) 0,25 · 10-7
d) 0,40 · 10-7
-6
e) 4,40 · 10
8.-
En una solución cuyo pOH es 6,6 la concentración de iones [H+] es:
-7
a) 2,51 · 10
-8
b) 6,60 · 10
c) 0,25 · 10-7
d) 0,82 · 10-6
-8
e) 3,98 · 10
9.-
a)
b)
c)
d)
e)
Se tienen soluciones acuosas 0,1 M de los siguientes electrolitos: HX; HZ; HR; HA: HT,
-6
-4
-8
-10
2
(Constante de acidez: HX = 2 ·10 ; HZ = 4 ·10 ; HR = 3 ·10 ; HA = 5 ·10 ; HT = 1 ·10 ) la
base conjugada más fuerte es:
RTZXA-
Autores: Ximena Arias I., Roberto Bravo M.
UNIVERSIDAD MAYOR
FACULTAD DE MEDICINA
ESCUELA DE TECNOLOGIA MEDICA
PROFESORA MARIBEL ARNES
4
10.- De las siguientes afirmaciones sobre ácidos y bases:
I.II.III.-
La base conjugada de un ácido fuerte es débil
La base conjugada de un ácido débil es débil
La reacción entre un ácido y su base conjugada da origen a una sal y agua
es correcta
a) Sólo I
b) Sólo II
c) Sólo III
d) I y III
e) II y III
11.- El pH de una solución acuosa de ácido clorhídrico 0,17 M es:
a)
b)
c)
d)
e)
0,77
13,23
6,50
13,83
1,75
-
12.- La concentración molar de OH en una solución acuosa de HCl 0,1 M es:
a)
b)
c)
d)
e)
13
1,0
-1
1,0 · 10
-13
1,0 · 10
-14
1,0 · 10
13.- Al agregar KOH a un vaso con agua pura la solución resultante presenta:
I.II.III.IV.-
Una mayor concentración de OHUna menor concentración de H3O+
Menor pH
Mayor pH
es correcta
a) I y III
b) II y IV
c) I, II y IV
d) I, II y III
e) I y IV
-
14.- La concentración molar de OH en una solución acuosa de NaOH 0,1 M es:
a)
b)
c)
d)
e)
13
1,0
-1
1,0 · 10
-13
1,0 · 10
-14
1,0 · 10
Autores: Ximena Arias I., Roberto Bravo M.
UNIVERSIDAD MAYOR
FACULTAD DE MEDICINA
ESCUELA DE TECNOLOGIA MEDICA
PROFESORA MARIBEL ARNES
5
15.- El pH de una solución acuosa de NaOH 0,01 M es:
a)
b)
c)
d)
e)
13,00
12,00
2,00
1,00
0,01
16.- En una solución de ácido débil monoprótico (HA) se encuentra que en el equilibrio la concentración
de protones (H+) es 0,0017 mol/L y la concentración del ácido no disociado (HA) es 0,0983 mol/L.
Entonces el valor de la constante de acidez es:
a)
b)
c)
d)
e)
-2
3,5 · 10
-2
3,0 · 10
-2
1,7 · 10
-5
2,9 · 10
-6
7,9 · 10
17.- Para la reacción H2CO3 + H2O ⇔ H3O+ + HCO3
I.II.III.IV.-
-
-7
Ka = 4,3 · 10 , se puede decir que:
-
La especie H2CO3 es un ácido y la especie HCO3 es una base
El equilibrio está desplazado a la derecha
Sólo una pequeña fracción del ácido se disocia
La especie H2CO3 es un ácido y la especie H2O es una base
es correcta
a) I y II
b) I y III
c) I, II y III
d) I, III y IV
e) Todas
-3
-7
18.- Una solución acuosa de H2CO3 1,0 · 10 M (Ka = 4,3 · 10 ) tiene un pH igual a:
a)
b)
c)
d)
e)
9,30
10,00
2,18
3,18
4,68
19.- En solución, un ácido débil se disocia según la ecuación HA(ac) ⇔ H+(ac) + A-(ac). Una solución
preparada disolviendo 0,1 mol de HA en agua hasta completar un litro de solución, tiene una:
-7
[OH-] > 1 · 10
-7
[H+] < 1 · 10
-7
[OH-] < 1 · 10
-7
[H+] = 1 · 10
e) [OH-] = 1 · 10-7
a)
b)
c)
d)
Autores: Ximena Arias I., Roberto Bravo M.
UNIVERSIDAD MAYOR
FACULTAD DE MEDICINA
ESCUELA DE TECNOLOGIA MEDICA
PROFESORA MARIBEL ARNES
6
-4
20.- El porcentaje de ionización de una solución 0,08 M de HF (Ka = 6,75 · 10 ) es:
a)
b)
c)
d)
e)
0,84 %
9,19 %
8,00 %
0,07 %
0,73 %
21.- El pH de una solución acuosa de amoniaco 0,02 M, cuya reacción se indica es:
NH3(ac) + H2O (l)
a)
b)
c)
d)
e)
⇔
NH4(ac)
+
OH-(ac)
-5
Kb = 1,75 · 10
3,23
10,77
1,70
12,30
4,76
22.- El porcentaje de ionización de una solución 0,1 M de metil amina (base débil) es 6,63%. El valor de
la constante de basicidad es:
-3
a) 6,6 · 10
b) 4,4 · 10-4
-2
c) 6,6 · 10
0
d) 4,4 · 10
e) No se puede determinar
23.- En una solución de piridina (base débil) de concentración 0,01 M, presenta un pOH = 5,39.
Entonces el valor de la constante de basicidad es:
a)
b)
c)
d)
e)
12
6,0 · 10
-4
4,1 · 10
-9
1,7 · 10
-16
6,0 · 10
-6
4,1 · 10
24.- Qué masa de hidróxido de sodio (masa molar = 40 g/mol), en gramos, se necesitan para preparar 500
mL de una solución cuyo pH sea 10,00.
a)
b)
c)
d)
e)
0
2,0 · 10 g
-9
2,0 · 10 g
-6
2,0 · 10 g
-3
2,0 · 10 g
No se puede determinar
25.- Qué volumen de una solución de HCl 3,0 M se necesitan para preparar una 500 mL de una solución
de HCl cuyo pH sea 2,20.
a)
b)
c)
d)
e)
1,6 mL
366,6 mL
6,3 mL
400,0 mL
1,1 mL
Autores: Ximena Arias I., Roberto Bravo M.
UNIVERSIDAD MAYOR
FACULTAD DE MEDICINA
ESCUELA DE TECNOLOGIA MEDICA
PROFESORA MARIBEL ARNES
7
Respuestas
1)
2)
3)
4)
5)
6)
B
D
E
C
C
A
7)
8)
9)
10)
11)
12)
A
E
E
A
A
D
Autores: Ximena Arias I., Roberto Bravo M.
13)
14)
15)
16)
17)
18)
C
C
B
D
D
E
19)
20)
21)
22)
23)
24)
C
B
B
B
C
D
25) E