Guía N°2: Soluciones y Propiedades Coligativas

1
UNIVERSIDAD MAYOR
Facultad de Ciencias Silvoagropecuarias
Plan Común
Química General
GUÍA DE EJERCICIOS ADICIONALES N°2
Acido-base, neutralización y buffer
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)
4.a)
b)
c)
d)
e)
5.a)
b)
c)
d)
e)
C2H5NH+
C2H5NH+
C2H5NH+
(CH3)3N
C2H5NH+
/
/
/
/
/
+
(CH3)3N
(CH3)3N
(CH3)3NH+
OHH3O+
C2H5N
y
y
y
y
y
⇔
C2H5N
(CH3)3N
(CH3)3NH+
C2H5N
(CH3)3N
C2H5N
/
/
/
/
/
+
(CH3)3NH+
(CH3)3NH+
C2H5N
H3O+
OH(CH3)3NH+
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
Autores: Ximena Arias I., Roberto Bravo M.
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6.a)
b)
c)
d)
e)
7.-
-
-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
(Constante de acidez: HX = 2 ·10 ; HZ = 4 ·10 ; HR = 3 ·10 ; HA = 5 ·10 ; HT = 1
2
·10 ) la base conjugada más fuerte es:
RTZXA-
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
Autores: Ximena Arias I., Roberto Bravo M.
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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
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
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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
que:
I.II.III.IV.-
-
-7
Ka = 4,3 · 10 , se puede decir
-
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)
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-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
Autores: Ximena Arias I., Roberto Bravo M.
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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
26.- Si se mezclan 250 mL de NaOH (base fuerte) de concentración 0,04 M con 100 mL de HCl
(ácido fuerte) de concentración 0,05 M, entonces quedan sin neutralizar:
a)
b)
c)
d)
e)
-3
5 · 10 mol de la base
-3
5 · 10 mol del ácido
-3
10 · 10 mol de la base
-3
10 · 10 mol del ácido
-3
15 · 10 mol del ácido
27.- En una reacción de neutralización, 200 mL de HNO3 0,4 M reaccionan con 50 mL de una
solución de KOH. Luego la concentración molar del hidróxido de potasio (KOH) es:
a)
b)
c)
d)
e)
0,80
0,28
0,40
0,56
1,60
28.- Si se mezclan 25 mL de una base fuerte de concentración 0,04 M con 100 mL de un ácido
fuerte de concentración 0,05 M, entonces el pH final, considerando volúmenes aditivos, es:
a)
b)
c)
d)
e)
12,50
1,50
0,10
2,70
1,39
29.- Con relación a las soluciones buffer es verdadero afirmar:
I.II.III.-
Si son diluidas con agua, su pH no varía significativamente
Si se añaden grandes cantidades de soluciones ácidas su pH se mantiene constante
Se preparan con ácidos fuertes con su correspondiente base conjugada
es correcto
a) Sólo I
b) Sólo II
c) Sólo III
d) I y II
e) I y III
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30.- Al agregar 1 mL de ácido clorhídrico 0,01 M a una solución buffer se puede observar que:
I.II.III.-
Reacciona con el componente básico del buffer
Aumenta la concentración de ácido del buffer
Disminuye la concentración de la sal del buffer
es correcto
a) Solo I
b) I y II
c) I y III
d) I, II y III
e) Ninguna
31.- Cuando en una solución buffer ácido la concentración de la sal es mayor que la
concentración del ácido se puede afirmar que:
I.II.III.-
Esta solución tiene mayor capacidad amortiguadora para ácidos
Esta solución tiene una capacidad amortiguadora entre pKa - 1 y pKa + 1
El pH es menor al pKa
es correcto
a) Sólo I
b) Sólo II
c) Sólo III
d) I y II
e) I y III
32.- Si Usted desea preparar una solución buffer cuya concentración de protones sea
-4
aproximadamente 1·10 M determine cuál de las siguientes combinaciones sería la más
recomendable:
a)
b)
c)
d)
e)
Ácido cloroacético pKa = 2,85 más cloroacetato de potasio
Ácido benzoico pKa = 4,19 más ácido láctico pKa = 3,86
Ácido láctico pKa = 3,86 más cloruro de sodio
Ácido benzoico pKa = 4,19 más benzoato de sodio
Amoniaco pKb = 4,74 más cloruro de amonio
33.- Determine la relación ([ácido acético] / [acetato de sodio]) necesarias para preparar una
-5
solución buffer de pH = 5,75 (Ka = 1,78 · 10 )
a)
b)
c)
d)
e)
1:10
10:1
1:9
9:1
5:2
Autores: Ximena Arias I., Roberto Bravo M.
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Plan Común
Química General
34.- Se prepara una solución mezclando 0,150 mol de acetato de sodio sólido (CH3COONa)
-5
con 200 mL de ácido acético 1,50 M (CH3COOH). Si la Ka = 1,78 · 10 y considerando
que el volumen de solución no cambia, el pH de la solución resultante es:
a)
b)
c)
d)
e)
4,45
5,05
3,75
5,75
4,50
-5
35.- El pH de una solución buffer de amoniaco (Kb = 1,75 · 10 ) y cloruro de amonio es 10,24.
Podemos deducir que la relación [sal] / [base] es:
a)
b)
c)
d)
e)
301995,2
0,1
10
100
No se puede determinar
36.- Se preparo un buffer acetato mezclando 50 mL de acetato de sodio 0,2 M y 50 mL de ácido
-5
acético 0,1 M (Ka = 1,78 · 10 ). Considerando volúmenes aditivos, el pH de la solución
buffer es:
a)
b)
c)
d)
e)
4,75
4,45
5,05
0,30
No se puede determinar
37.- En una solución buffer en que la [sal] es mayor que la [ácido] es correcto afirmar que:
I.- Esta solución tiene mayor capacidad amortiguadora para ácidos
II.- Esta solución tiene un rango de amortiguación mayor al pKa
III.- El pH es menor al pKa
es correcto
a) Sólo I
b) Sólo II
Autores: Ximena Arias I., Roberto Bravo M.
c) Sólo III
d) I y II
e) I y III
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Facultad de Ciencias Silvoagropecuarias
Escuela Medicina Veterinaria
Química Biológica
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
B
D
E
C
C
A
A
E
9)
10)
11)
12)
13)
14)
15)
16)
E
A
A
D
C
C
B
D
17)
18)
19)
20)
21)
22)
23)
24)
D
E
C
B
B
B
C
D
25)
26)
27)
28)
29)
30)
31)
32)
E
A
E
B
A
D
A
D
33)
34)
35)
36)
37)
A
A
B
C
A
Universidad Mayor. Facultad de Ciencias Silvoagropecuarias. Medicina Veterinaria. Química Biológica. Prof. X. Arias – R. Bravo