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 (K a = 6,75 10-4 ) 11.- Calcular el ph de cada una de las siguientes disoluciones: a) amoniaco 0,10 M (K b = 1,78 10-5 ) b) metilamina 0,10 M (K b = 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.
2 13.- Complete el siguiente cuadro: ph [H+] [OH-] poh Lavandina 3,1 x 10-12 Refresco 2,2 Café negro 1,6 x 10-9 Antiácido 3,5 Leche 2,0 x 10-8 Vinagre 11,6 Jugo gástrico 1,7 Orina Sangre 5,1 x 10-8 Agua de mar 6,0 x 10-7 Resultados 3.- a) básica b) ácida c) ácida d) neutra 4.- a) [H + ] = 3,80 10-3 b) [H + ] = 6,17 10-12 5.- 0,002 g de NaOH 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 SEGUNDA PARTE: Ejercicios de tipo Prueba. 1.- Un ácido según la teoría de Arrhenius es aquella sustancia que: a) Libera uno o más iones hidroxilos (OH - ) por cada molécula en medio acuoso b) Libera uno o más iones hidrógeno (H + ) por cada molécula en medio acuoso c) Capta uno o más iones hidroxilos (OH - ) por cada molécula en medio acuoso d) Capta uno o más iones hidrógeno (H + ) por cada molécula en cualquier medio e) 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) Cede un ion hidroxilo (OH - ) a otra sustancia en cualquier medio b) Capta un ion hidrógeno (H + ) de otra sustancia en medio acuoso c) Cede un ion hidrógeno (H + ) a otra sustancia en cualquier medio d) Capta un ion hidrógeno (H + ) de otra sustancia en cualquier medio e) Capta un ion hidroxilo (OH - ) de otra sustancia en medio acuoso 3.- Identifique las parejas que sean pares ácido-base conjugados en la siguiente reacción: C 2 H 5 NH + + (CH 3 ) 3 N C 2 H 5 N + (CH 3 ) 3 NH + a) C 2 H 5 NH + / (CH 3 ) 3 N y C 2 H 5 N / (CH 3 ) 3 NH + b) C 2 H 5 NH + / (CH 3 ) 3 NH + y (CH 3 ) 3 N / C 2 H 5 N c) C 2 H 5 NH + / OH - y (CH 3 ) 3 NH + / H 3 O + d) (CH 3 ) 3 N / H 3 O + y C 2 H 5 N / OH - e) C 2 H 5 NH + / C 2 H 5 N y (CH 3 ) 3 N / (CH 3 ) 3 NH +
3 4.- Cuál de las siguientes concentraciones daría una mayor acidez: a) [OH - ] = 1 10-7 M b) [H + ] = 1 10-4 M c) [OH - ] = 1 10-12 M d) [H + ] = 1 10-3 M e) [OH - ] = 1 10-1 M 5.- Cuál es el ph de una solución si la concentración de iones [H + ] es de 5,6 10-4 M a) 0,47 b) 4,75 c) 3,25 d) 0,32 e) 5,60 6.- Cuál es el ph de una solución si la concentración de iones [OH - ] es de 5,6 10-4 M a) 10,75 b) 1,79 c) 3,25 d) 0,32 e) 5,60 7.- En una solución cuyo ph es 6,6 la concentración de iones [H + ] es: a) 2,51 10-7 b) 25,1 10-7 c) 0,25 10-7 d) 0,40 10-7 e) 4,40 10-6 8.- En una solución cuyo poh es 6,6 la concentración de iones [H + ] es: a) 2,51 10-7 b) 6,60 10-8 c) 0,25 10-7 d) 0,82 10-6 e) 3,98 10-8 9.- Se tienen soluciones acuosas 0,1 M de los siguientes electrolitos: HX; HZ; HR; HA: HT, (Constante de acidez: HX = 2 10-6 ; HZ = 4 10-4 ; HR = 3 10-8 ; HA = 5 10-10 ; HT = 1 10 2 ) la base conjugada más fuerte es: a) R - b) T - c) Z - d) X - e) A -
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) 0,77 b) 13,23 c) 6,50 d) 13,83 e) 1,75 12.- La concentración molar de OH - en una solución acuosa de HCl 0,1 M es: a) 13 b) 1,0 c) 1,0 10-1 d) 1,0 10-13 e) 1,0 10-14 13.- Al agregar KOH a un vaso con agua pura la solución resultante presenta: I.- Una mayor concentración de OH - II.- Una menor concentración de H 3 O + III.- Menor ph IV.- 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) 13 b) 1,0 c) 1,0 10-1 d) 1,0 10-13 e) 1,0 10-14
5 15.- El ph de una solución acuosa de NaOH 0,01 M es: a) 13,00 b) 12,00 c) 2,00 d) 1,00 e) 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) 3,5 10-2 b) 3,0 10-2 c) 1,7 10-2 d) 2,9 10-5 e) 7,9 10-6 17.- Para la reacción H 2 CO 3 + H 2 O H 3 O + + HCO 3 - Ka = 4,3 10-7, se puede decir que: I.- II.- III.- IV.- - La especie H 2 CO 3 es un ácido y la especie HCO 3 es una base El equilibrio está desplazado a la derecha Sólo una pequeña fracción del ácido se disocia La especie H 2 CO 3 es un ácido y la especie H 2 O 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 18.- Una solución acuosa de H 2 CO 3 1,0 10-3 M (Ka = 4,3 10-7 ) tiene un ph igual a: a) 9,30 b) 10,00 c) 2,18 d) 3,18 e) 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: a) [OH - ] > 1 10-7 b) [H + ] < 1 10-7 c) [OH - ] < 1 10-7 d) [H + ] = 1 10-7 e) [OH - ] = 1 10-7
6 20.- El porcentaje de ionización de una solución 0,08 M de HF (Ka = 6,75 10-4 ) es: a) 0,84 % b) 9,19 % c) 8,00 % d) 0,07 % e) 0,73 % 21.- El ph de una solución acuosa de amoniaco 0,02 M, cuya reacción se indica es: a) 3,23 b) 10,77 c) 1,70 d) 12,30 e) 4,76 NH 3(ac) + H 2 O (l) NH 4(ac) + OH - (ac) Kb = 1,75 10-5 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: a) 6,6 10-3 b) 4,4 10-4 c) 6,6 10-2 d) 4,4 10 0 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) 6,0 10 12 b) 4,1 10-4 c) 1,7 10-9 d) 6,0 10-16 e) 4,1 10-6 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) 2,0 10 0 g b) 2,0 10-9 g c) 2,0 10-6 g d) 2,0 10-3 g e) 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) 1,6 ml b) 366,6 ml c) 6,3 ml d) 400,0 ml e) 1,1 ml
7 Respuestas 1) B 2) D 3) E 4) C 5) C 6) A 7) A 8) E 9) E 10) A 11) A 12) D 13) C 14) C 15) B 16) D 17) D 18) E 19) C 20) B 21) B 22) B 23) C 24) D 25) E