QUIMICA GENERAL GUIA DE EJERCICIOS Nº5 Neutralización y soluciones Buffer

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Juan Francisco Poblete González
hace 6 años
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1 1 PRIMERA PARTE: Ejercicios de desarrollo. 1.- Defina los siguientes términos: a) Reacción de neutralización b) Neutralización completa c) Neutralización incompleta d) Titulación o valoración e) Punto de equivalencia f) Indicador de ph g) Hidrólisis de una sal QUIMICA GENERAL GUIA DE EJERCICIOS Nº5 Neutralización y soluciones Buffer 2.- Un volumen de 18,3 ml de disolución de ácido clorhídrico 0,100 M se neutraliza completamente con 50 ml de NaOH. Cuál es la concentración del NaOH? 3.- Considerando volúmenes aditivos, calcule el ph de las siguientes soluciones: a) 10 ml de HCl 0,10 M con 20 ml de NaOH 0,10 M b) 20 ml de HCl 0,10 M con 10 ml de NaOH 0,10 M c) 20 ml de HCl 0,10 M con 10 ml de NaOH 0,20 M d) 10 ml de HCl 0,20 M con 20 ml de NaOH 0,10 M 4.- Defina los siguientes términos: a) Buffer ácido b) Buffer básico c) Rango de amortiguación d) Capacidad amortiguadora 5.- Especifique cuál de los siguientes sistemas pueden clasificarse como solución amortiguadores: a) KCl y HCl b) NH 3 y NH 4 NO 3, (Kb = 1, ) c) KNO 2 y HNO 2 d) NaHSO 4 y H 2 SO Si se prepara una solución buffer usando una solución de ácido acético 1,0 M (Ka = 1, ) y una solución de acetato de sodio 1,0 M. Al respecto señale: a) Cuál es el rango de amortiguación de este buffer b) Cuál será la relación sal/ácido para obtener un buffer a ph = 4,75 c) Cuál será la relación sal/ácido para obtener un buffer a ph = 5,00 d) Cuál será la relación sal/ácido para obtener un buffer a ph = 4, Determine el ph de: a) una disolución 0,20 M de ácido fluorhídrico (Ka = 6, ) b) una disolución 0,20 M de ácido fluorhídrico (Ka = 6, ) y 0,40 M de fluoruro de sodio c) una disolución 0,40 M de amoniaco (Kb = 1, ) d) una disolución 0,40 M de amoniaco (Kb = 1, ) y 0,20 M de cloruro de amonio 8.- Cuál de las siguientes soluciones amortiguadoras es más eficaz, es decir tiene mayor capacidad amortiguadora: Buffer acetato 0,5 M o buffer acetato 0,1 M. Justifique. 9.- Se preparan 100 ml de una solución buffer acetato de concentración 0,1 M cuyo ph es 4,75. Esta solución es diluida a un volumen final de 1000 ml. Cuál será el ph de la solución resultante?. Explique.

2 Se desea preparar 100 ml de una solución buffer 0,15 M y ph = 3,05. Para tal efecto se cuenta con una solución 0,50 M de ácido nitroso, HNO 2, (Ka = 5, ) y una solución 0,40 M de nitrito de sodio, NaNO 2. Al respecto señale: a) Cuál es el rango de amortiguación de este buffer. b) Cuál es la relación sal/ácido para este buffer. c) Como es su capacidad amortiguadora. Explique. d) Cuál es la concentración del ácido en la solución buffer e) Cuál es la concentración de la sal en la solución buffer f) Determine el volumen, en mililitros, de la solución de ácido que necesita para preparar dicho buffer. g) Determine el volumen, en mililitros, de la solución de sal que necesita para preparar dicho buffer Considerando volúmenes aditivos, calcule el ph de las siguientes soluciones: a) 10 ml de HF (Ka = 6, ) 0,10 M con 20 ml de NaOH 0,10 M b) 20 ml de HF (Ka = 6, ) 0,10 M con 10 ml de NaOH 0,10 M c) 20 ml de HF (Ka = 6, ) 0,10 M con 10 ml de NaOH 0,20 M 12.- Considerando volúmenes aditivos, calcule el ph de las siguientes soluciones: a) 10 ml de NH 3 (Kb = 1, ) 0,10 M con 20 ml de HCl 0,10 M b) 20 ml de NH 3 (Kb = 1, ) 0,10 M con 10 ml de HCl 0,10 M c) 20 ml de NH 3 (Kb = 1, ) 0,10 M con 10 ml de HCl 0,20 M Resultados 2.- [NaOH] = 0,0366 mol/l 3.- a) ph = 12,52 b) ph = 1,48 c) ph = 7,00 d) ph = 7, a) No b) Si c) No d) No 6.- a) 3,75 a 5,75 b) relación sal/ácido = 1 c) relación sal/ácido = 1,78 d) relación sal/ácido = 0, a) ph = 1,93 b) ph = 3,45 c) ph = 11,43 d) ph = 9, ph = 4, a) 2,29 a 4,29 b) relación sal/ácido = 0,58 c) mejor para bases d) [ácido] = 0,0949 M e) [sal] = 0,0551 M f) 18,98 ml del ácido g) 13,78 ml de la sal 11.- a) ph = 12,52 b) ph = 3,15 c) ph = 7, a) ph = 1,48 b) ph = 9,26 c) ph = 5,22

3 3 SEGUNDA PARTE: Ejercicios de tipo Prueba. 1.- 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) mol de la base b) mol del ácido c) mol de la base d) mol del ácido e) mol del ácido 2.- En una reacción de neutralización, 200 ml de HNO 3 0,4 M reaccionan con 50 ml de una solución de KOH. Luego la concentración molar del hidróxido de potasio (KOH) es: a) 0,80 b) 0,28 c) 0,40 d) 0,56 e) 1, 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) 12,50 b) 1,50 c) 0,10 d) 2,70 e) 1, 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 a) Sólo I b) Sólo II c) Sólo III d) I y II e) I y III 5.- 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 a) Solo I b) I y II c) I y III d) I, II y III e) Ninguna

4 4 6.- Cuando en una solución buffer ácido la concentración de la sal es mayor que la concentración del ácido se puede afirmar que: I.- Esta solución tiene mayor capacidad amortiguadora para ácidos II.- Esta solución tiene una capacidad amortiguadora entre pka - 1 y pka + 1 III.- El ph es menor al pka a) Sólo I b) Sólo II c) Sólo III d) I y II e) I y III 7.- Si Usted desea preparar una solución buffer cuya concentración de protones sea aproximadamente M determine cuál de las siguientes combinaciones sería la más recomendable: a) Ácido cloroacético pka = 2,85 más cloroacetato de potasio b) Ácido benzoico pka = 4,19 más ácido láctico pka = 3,86 c) Ácido láctico pka = 3,86 más cloruro de sodio d) Ácido benzoico pka = 4,19 más benzoato de sodio e) Amoniaco pkb = 4,74 más cloruro de amonio 8.- Determine la relación ([ácido acético] / [acetato de sodio]) necesarias para preparar una solución buffer de ph = 5,75 (Ka = 1, ) a) 1:10 b) 10:1 c) 1:9 d) 9:1 e) 5:2 9.- Se prepara una solución mezclando 0,150 mol de acetato de sodio sólido (CH 3 COONa) con 200 ml de ácido acético 1,50 M (CH 3 COOH). Si la Ka = 1, y considerando que el volumen de solución no cambia, el ph de la solución resultante es: a) 4,45 b) 5,05 c) 3,75 d) 5,75 e) 4, El ph de una solución buffer de amoniaco (Kb = 1, ) y cloruro de amonio es 10,24. Podemos deducir que la relación [sal] / [base] es: a) ,2 b) 0,1 c) 10 d) 100 e) No se puede determinar

5 Se preparo un buffer acetato mezclando 50 ml de acetato de sodio 0,2 M y 50 ml de ácido acético 0,1 M (Ka = 1, ). Considerando volúmenes aditivos, el ph de la solución buffer es: a) 4,75 b) 4,45 c) 5,05 d) 0,30 e) No se puede determinar Respuestas 1) A 2) E 3) B 4) A 5) D 6) A 7) D 8) A 9) A 10) B 11) C

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