PROBLEMES SELECTIVITAT ÀCID-BASE

QÜESTIONS:

01.- Completeu aquestes reaccions escrivint la fórmula i el nom de l’espècie que falta; indiqueu també si es tracta d’un àcid o d’una base:
HClO4 + NH3  ClO4- +
HNO2 + H2O  H3O+ +
Ca(OH)2 +  CaSO4 + 2 H2O
F- + H2O  HF + J97

02.- Ens donen una dissolució d’un àcid monopròtic i ens pregunten si és fort o dèbil, quines dades necessitaríem per a respondre? Raoneu l’elecció i indiqueu també per què se’n descarten les altres:
a)El pH de la dissolució.
b)La concentració i la massa molecular relativa de l’àcid.
c)El pH i la concentració.
d)El pH i la massa molecular relativa de l’àcid. S97

03.- Quina o quines de les sals següents no modifica el pH de l’aigua quan s’hi dissol? Justifiqueu la resposta: NaHCO3; NH4NO3; KBr; KCN
Dades: HNO3 i HBr són àcids forts; NaOH i KOH són bases fortes; Kb(NH3)= 1’8·10-5;
Ka(H2CO3)= 4’3·10-7; Ka(HCO3-)= 4’7·10-11; Ka(HCN)= 4’0·10-10 J98

04.- Completeu la taula següent, indicant les espècies i constants que manquen, i ordeneu, segons la força relativa, els àcids i les bases conjugades que hi apareixen:
àcid base conjugada Ka Kb
CH3-COOH ¿? 1’8·10-5 ¿?
¿? NH3 ¿? 1’8·10-5
HCN ¿? 4’9·10-10 ¿?
¿? HCOO- ¿? 4’8·10-11 S98

05.- Escriviu les reaccions de dissociació, segons els models d’Arrhenius i de Brönsted-Lowry, de les espècies químiques següents:
a)Àcid acètic, CH3-COOH.
b)Amoníac, NH3.
c)Hidròxid de sodi, NaOH. J99

06.- Raoneu si són certes o falses les següents afirmacions referides a una dissolució aquosa d’amoníac a la qual hem afegit clorur d’amoni:
a)El grau de dissociació de l’amoníac disminueix.
b)El pH de la dissolució augmenta. S99

07.- Raoneu quines frases de les següents són veritables i quines són falses, referides a una dissolució diluïda d’un àcid fort (HX). En cas que siguen falses, reescriviu-les correctament:
a)Hi ha espècies X-, H+, i HX en concentracions apreciables.
b)Hi ha HX en proporció major que X- i H+.
c)La concentració de protons és molt major que la d’anions. S00



08.- Es disposa al laboratori de dissolucions aquoses 0’1 M de les substàncies següents: NaNO3, H2SO4, KOH, CH3COOH i NH4Cl. Responeu, raonadament:
a)Ordeneu les dissolucions per ordre creixent de pH.
b)Si barregem 50 mL de la dissolució 0’1 M de CH3COOH amb 50 mL de la dissolució 0’1 M de KOH, indiqueu si la dissolució resultant serà àcida, bàsica o neutra. J01

09.- De les parelles de compostos següents indiqueu raonadament:
a)Quin àcid és més fort: l’àcid acètic (CH3COOH) o l’àcid fòrmic (HCOOH).
b)Quin àcid és més fort: l’àcid fluorhídric (HF) o l’acid clorhídric (HCl)
c)Quina base és més forta: el ió acetat o el ió formiat.
Dades: Ka(CH3COOH)= 1’8·10-5; Ka(HCOOH)= 2’0·10-4; Ka(HF)= 7’8·10-4; Kw= 10-14.
S01

10.- a) Quina és la diferència fonamental del concepte d’àcid base segons la teoria d’Arrhenius i de Brönsted i Lowry?
b)Tenim els àcids següents: HClO4 (àcid fort); HF (Ka=7·10-4); HClO (Ka=3’2·10-8). Escriviu les bases conjugades respectives.
c)Ordeneu, raonant-ho, les bases conjugades de l’apartat b) segons la seua força creixent com a bases. J02

11.- Indiqueu raonadament si les dissolucions aquoses següents són àcides, bàsiques o neutres:
a)HCl en concentració 0’01 M i NaOH en concentració 0’02 M.
b)CH3COOH en concentració 0’01 M i NaOH en concentració 0’01 M.
c)CH3COONa en concentració 0’01 M.
Nota: Teniu en compte que l’àcid acètic és un àcid dèbil. J03

12.- En cada un del apartats següents, raoneu si la dissolució resultant, de mesclar les dissolucions que s’indiquen, serà àcida, bàsica o neutra:
a)25 mL de CH3COOH 0’1 M + 25 mL de NaOH 0’1 M.
b)25 mL d’HCl 0’1 M + 25 mL de NaOH 0’1 M.
c)25 mL de NaOH 0’1 M + 25 mL de NH3 0’1 M. J04



PROBLEMES:

01.- S’ha preparat una dissolució, dissolent 20 litres de NH3 (gas), mesurats a 10ºC i 2 atm de pressió, en prou aigua per a obtenir 4’5 litres de dissolució. Sabent que la constant de dissociació del NH3 és 1’78·10-5 i que R= 0’082 atm·L·mol-1·K-1, calculeu:
a)Les concentracions de totes les espècies químiques presents en l’equilibri.
b)El grau de dissociació del NH3.
c)El pH i el pOH de la dissolució. J97

02.- Una dissolució aquosa d’HI 0’1 M té una concentració de protons de 0’0335 mol·dm-3. Calculeu:
a)Les concentracions de totes les espècies químiques presents en l’equilibri i la constant d’equilibri de dissociació de l’àcid.
b)La concentració inicial de iodur d’hidrogen que hauria de tenir una dissolució perquè el pH fóra 2’0. S07

03.- Determineu el grau de dissociació i el pH de les següents dissolucions aquoses, totes de concentració 0’5 M: A) NaOH (base forta); B) HCN (Ka= 4’9·10-10) J98

04.- Mesclem 1 litre de dissolució d’HNO3 (àcid fort), que té un pH 1’0, i 9 litres de Ba(OH)2 (base forta), que té un pH 11’0.
a)Calculeu les concentracions de totes les espècies presents en les dissolucions de l’àcid i de la base.
b)Escriviu la reacció de neutralització que s’hi produeix.
c)Calculeu el pH de la dissolució resultant de la mescla, considerant que els volums són additius. S98

05.- Volem saber la concentració total d’àcid acètic, CH3-COOH, en un vinagre comercial. Dos estudiants proposen i fan dos experiments diferents:
a)El primer pren amb una pipeta 5’0 mL de vinagre i hi afegeix unes gotes de fenolftaleïna. Després comprova que es consumeixen 17’0 mL de dissolució 0’25 M de NaOH per a la neutralització del vinagre. Escriviu la reacció de neutralització i calculeu la molaritat i l nombre de grams de CH3-COOH per litre de vinagre.
b)El segon busca en un llibre la Ka del CH3-COOH, que resulta ser 1’8·19-5, i mesura amb un pHmetre el pH del vinagre, que resulta ser 2’4. Escriviu la reacció de dissociació de l’àcid i calculeu la molaritat i el nombre de garms de CH3-COOH per litre de vinagre.
Dades: Ar(H)=1; Ar(C)=12; Ar(O)=16. J99

06.- El pH de 1 litre de dissolució de sosa acústica (NaOH) és 13.
a)Calculeu els grams d’àlcali utilitzats en preparar-la.
b)Quin volum d’aigua cal afegir al litre de dissolució anterior per a que el seu pH siga 12? Suposeu els volums additius.
Dades: Ar(H)=1; Ar(O)=16; Ar(Na)=23. S99






07.- Disposem d’un vas que conté una dissolució 0’10 M de l’àcid HX i un altre vas amb una dissolució 0’10 M de l’àcid HY. Es mesuren els pH de les dissolucions que resulten ser de 2’9 per a HX i 1’0 per a HY, a 25ºC.
a)Raoneu quin àcid és fort i quin dèbil en base a les dades disponibles.
b)Calculeu les constants de dissociació Ka i els graus de dissociació per a les dissolucions d’HX i HY a 25ºC.
c)Si preparem dissolucions de les sals sòdiques d’ambdós àcids: NaX (aq) i NaY (aq), raoneu el caràcter neutre, àcid o bàsic d’aquestes últimes dissolucions. J00

08.- Disposem d’un vas que conté 100 mL de dissolució 0’15 M de KOH (base forta) i un altre vas que conté 100 mL de dissolució 0’15 M de NH3 (Kb= 1’8·10-5).
a)Calculeu el pH i la concentració de totes les espècies que hi ha en l’equilibri en ambdues dissolucions.
b)Escriviu les reaccions de neutralització d’ambdues bases amb àcid clorhídric (HCl). Calculeu el volum de dissolució 0’45 M d’HCl necessari per a neutralitzar cadascuna de les dissolucions de KOH i NH3. S00

09.- Al laboratori es preparà una dissolució d’àcid iòdic, HIO3, dissolvent 3’568 g d’aquest àcid en 150 mL d’aigua. Tenint en compte que el pH de la dissolució resultant fou 1’06, calculeu:
a)La constant de dissociació, Ka, de l’àcid.
b)El grau de dissociació de l’àcid.
c)Si, després d’arribar a l’equilibri, s’afegeix 1’256 g d’HIO3, quin serà el pH de la dissolució resultant?
Dades: Ar(H)=1; Ar(O)=16; Ar(I)=127. J01

10.- Disposem de 80 mL d’una dissolució 0’15 M d’àcid clorhídric, dissolució A, i de 100 mL d’una altra dissolució 0’1 M d’hidròxid de sodi, dissolució B. Volem saber:
a)El pH de la dissolució A.
b)El pH de la dissolució B.
c)Si mesclem les dues dissolucions, quant valdrà el pH de la dissolució resultant? J02

11.- La constant d’ionització de l’àcid fòrmic (HCOOH) és de 1’77·10-4. Calculeu:
a)El pH de la dissolució formada en dissoldre 0’025 g d’àcid fòrmic en 500mL d’aigua.
b)El pH de la dissolució resultant en afegir 50 mL d’àcid clorhídric 0’02 M a 0’1 L de la dissolució anterior.
Dades: Ar(H)=1; Ar(C)=12; Ar(O)=16. S03

12.- Es dissolen 1’83 g d’àcid benzoic (C6H5COOH) en 500 mL d’aigua.
a)Calculeu el pH de la dissolució anterior.
b)Es fan reaccionar 15 mL de la dissolució anterior amb 9 mL d’una dissolució de NaOH 0’05 M. Expliqueu si la dissolució resultant serà àcida, bàsica o neutra.
Dades: Ka(C6H5COOH)= 6’4·10-5. Ar(H)=1; Ar(C)=12; Ar(O)=16. S04






13.- L’àcid acetilsalicílic, C9H8O4, és el component actiu de l’aspirina. Al dissoldre 0’523 grams d’acid acetilsalicílic en 0’05 litres d’aigua, el pH final de la dissolució resulta ser 3’36. Calculeu:
a)La constant d’acidesa de l’àcid acetilsalicílic.
b)Si a la dissolució resultant de l’apartat anterior se li afegeixen 10-5 mols d’HCl, quin serà el pH de la dissolció final?
Dades: Ar(H)=1; Ar(C)=12; Ar(O)=16. J05

14.- En el laboratori tenim dos recipients, un conté 150 mL d’HCl 0’25 M i l’altre 150 mL d’àcid acètic (CH3-COOH) 0’25 M.
a)Raoneu quina de les dues dissolucions és més àcida.
b)Calculeu el pH de cada una de les dissolucions.
c)Calculeu el volum d’aigua que cal afegir a la dissolució més àcida perquè el pH de les dues siga el mateix.
Dades: Ka(CH3COOH)= 1’8·10-5. S05

15.- Les dissolucions d’àcid “fòrmic” (àcid metanòic, HCOOH) poden produir cremades doloroses en la pell; de fet, algunes formigues (“formica”) utilitzen aquest àcid en els seus mecanismes de defensa.
Es disposa de 250 mL d’una dissolució d’àcid metanòic que conté 1’15 g d’aquest àcid.
a)Calculeu el pH d’aquesta dissolució. (1’2 punts).
b)Si a 9 mL de la dissolució anterior s’afegeixen 6 mL d’una dissolució de NaOH 0’15 M, expliqueu si la dissolució resultant serà àcida, neutra o bàsica. (0’8 punts)
Dades: Ka(HCOOH)= 2·10-4. Ar(H)=1; Ar(C)=12; Ar(O)=16. S06

16.- Es disposa en el laboratori d’una dissolució d’àcid nítric, HNO3, del 36% de riquesa i 1’18 kg·L-1 de densitat. Tenint en compte que l’àcid nítric és un àcid fort, calculeu:
a)La molaritat de la dissolució d’HNO3 inicial. (1 punt)
b)El pH de la dissolució resultant d’afegir 5 mL de la dissolució d’HNO3 inicial a 600 mL d’aigua. (0’5 punts)
c)El pH de la dissolució resultant de mesclar 125 mL de la dissolució d’HNO3 de l’apartat anterior (b) amb 175 mL d’una dissolució de NaOH de concentració 0’075 M. (0’5 punts)
Dades: Masses atòmiques: H:1; N:14; O:16. Kw= 10-14. J07

17.- Quan es dissolen 6,15 g d’àcid benzoic, C6H5COOH, en 600 mL d’aigua el pH de la dissolució d’hidròxid de sodi 0,1 M, raoneu si la dissolució resultant serà àcida, neutra o bàsica. Dades: Masses atòmiques: H:1; C:12; O:16. J08