La teoría de Brönsted-Lowry

REACCIONES DE TRANSFERENCIA DE PROTONES

Conceptos básicos.

1.- a) Aplicando la teoría de Brönsted-Lowry, explique razonadamente, utilizando las ecuaciones químicas necesarias, si las siguientes especies químicas se comportan como ácidos o como bases: NH3, CH3-COOH, CN–, HCO3–. b) Señale en cada caso la base o el ácido conjugado. 

2.- Justifica si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones: a) “La velocidad de una reacción química conserva el mismo valor numérico durante todo el tiempo que dure la reacción”. b) “El HCl en disolución acuosa diluida es un ácido débil”. 

3.- Indica cuales son las bases conjugadas de los ácidos así como los equilibrios entre la forma ácida y la básica: H3O+, HNO2, HCN. 

4.- Demuestra la relación matemática existente entre la constante de un ácido y la de la base conjugada de dicho ácido. 

5.- Completar los siguientes equilibrios entre pares de ácidos y bases conjugados, de tal forma que el primer compuestos de cada ecuación actúe como ácido:

a) H2CO3 + H2O Á _______ + ________ b) ______ + HCO3– Á ______ + H2O;

c) NH4+ + ______ Á H2O + ______; d) H2O + CN– Á _______ + ________ 

6.- Completar los siguientes equilibrios ácido-base de Brönsted-Lowry; caracterizando los correspondientes pares ácido-base conjugado: a) ..... + H2O Á CO32– + H3O+; b) NH4+ + OH– Á H2O + ..... ; c) ..... + H2O Á H3O+ + SO42-.

7.- Cuando a una disolución de amoniaco se le añade cloruro de amonio: Decide si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones justificando las respuestas. a) Aumenta el grado de disociación del amoniaco; b) El grado de disociación del amoniaco no varía; c) el pH disminuye; d) aumenta el pH. 

Cálculo del pH y constantes de acidez y basicidad.

8.- En un laboratorio se dispone de cinco matraces que contiene ca¬da uno de ellos disoluciones de las que se tiene la siguiente in¬formación: 1º) pH = 7; 2º) [H3O+] = 10–3; 3º) pOH = 2; 4º) [OH–] = 10–6; 5º) pH = 1. Ordena dichos matraces de ma¬yor a menor acidez. 

9.- Calcula el pH de las siguientes disoluciones. a) 250 ml de HCl 0,1 M; b) 250 ml de HClO 0,1 M si su Ka = 3,2 • 10–8 M. 

10.- Calcular el pH de una disolución 0,1 M de NH3, sabiendo que Kb = 1,8 • 10–5. 

11.- Calcula el pH y la concentración de todas las especies presentes en una disolución 10–2 M de hidróxido de calcio. 

12.- A 25ºC una disolución 0,1 M de amoniaco tiene un pH de 11,12. Determina la constante de basicidad del amoniaco y la de acidez del ion amonio. 

13.- a) A un estudiante de química le piden la concentración de ácido láctico, HC3H5O3, en un vaso de leche. Para ello deter¬mina la concentración de iones H3O+ obteniendo como resultado 3,09 • 10–3 M. ¿Qué valor debería dar? b) Le dicen que el pH de una taza de café (a 25 ºC) es 5,12. ¿Cuál será la concentración de iones H3O+ en el café? c) Si se mezclan 125 ml del café anterior con un volumen igual de leche, ¿cuál será el pH del café con leche obtenido? Datos (25 ºC): Considera que la leche es una disolución acuosa y que toda su acidez se debe al ácido láctico y que éste es un ácido monoprótico. Ka (ácido láctico) = 1,40 • 10–4. Supón volúmenes aditivos. 

Cálculo de grado de disociación y de concentraciones.

14.- En 500 ml de agua se disuelven 3 g de ácido acético. Calcula: a) el pH de la disolución resultante; b) el porcentaje de ácido acético disociado. Mat: C=12; O=16; H=1. Ka = 1,8 • 10–5. 

15.- La constante del ácido cianhídrico (HCN) es 4,9•10 10 a 25 °C; a) ¿cuál es la concentración de H3O+ de una disolución acuosa 1,2•10-2 del ácido a dicha temperatura; b) su grado de ionización. 

16.- Se sabe que 100 ml de una disolución de ácido hipocloroso que contiene 1,05 gramos, tie¬ne un pH de 4,1. Calcula: a) La constante de disociación del ácido. b) El grado de disociación. Masas atómicas: Cl: 35,5; O: 16; H: 1. 

17.- El pH de una disolución acuosa de ácido acético es 2,9. Calcular la molaridad y el grado de disociación del ácido acético en dicha disolución. pKa = 4,74. 

18.- Una disolución 10–2 M de ácido benzoico presenta un grado de disociación del 8,15 %. Determina: la constante de ionización del ácido y el pH de la disolución. 

19.- Calcula el pH y la molaridad de cada especie química presente en el equilibrio de ionización del amoniaco 0,15 M: NH3(ac) + H2O(l) ® NH4+(ac) + OH–. Kb(:NH3) = 1,8 x 10–5. 

Hidrólisis de sales.

20.- Discute razonadamente las siguientes afirmaciones: a) Si se añade agua destilada a una disolución de pH = 4, aumenta la concentración de protones. b) Si se añade cloruro amónico a una disolución de pH = 7, disminuye el pH. 

21.- a) Cómo será el pH de una disolución de 150 ml de NaClO 0,1 M. b).¿Cuánto valdrá? Ka(HClO)= 3,2•10–8 

22.- Indica cómo será el pH de una disolución 1 M de: a) NaCl; b) CH3–COONa; c) NH4Cl; d) CH3–COONH4. [Kb(NH3) = Ka(CH3–COOH) = 1,8 •10–5 M]. 

23.- a) Calcula el pH de una disolución 0,7 M de KCN sabiendo que Ka de HCN es de 7,2•10–10 M. b) ¿Cual será el nuevo pH si a ½ litro de la disolución anterior le añadimos ¼ de litro de una disolución 3 Molar de HCN? 

24.- En cada una de las disoluciones acuosas de los siguientes compuestos: a) carbonato de sodio, b) hidróxido de calcio, c) cloruro de amonio, d) dióxido de carbono, indique justificadamente si el pH será 7, mayor que 7 o menor que 7. 

25.- Calcular el pH de la siguiente mezcla: 100 ml de ácido fluorhídrico 1,5 M y 200 ml de agua destilada. Datos: Considerar que los volúmenes son aditivos. La constante de disociación ácida del ácido fluorhídrico a 25 ºC es 8,8•10–4. 

Neutralización

26.- Justificar si son correctas o no las siguientes afirmaciones: a) Una disolución de NH4Cl siempre da lugar a una disolución bási¬ca; b) La mezcla estequiométrica de HCl y NaOH da lugar a una disolu¬ción ácida; c) La mezcla estequiométrica de HCl y NH4OH da lugar a una diso¬lución básica; d) Una disolución de CH3COONa siempre tiene carácter básico. 

27.- Calcula el pH de la disolución que se forma cuando se mezclan 1,0 litro de amoniaco 0,25 M con 0,400 litros de ácido clorhídrico 0,30 M. Kb (amoniaco) = 1,8•10–5. 

28.- 250 ml de ácido nítrico concentrado del 32 % y densidad 1,19 g/ml, se colocan en un matraz aforado de 1 litro y se añade agua destilada has¬ta enrasar. ¿Cuántos ml de la disolución diluida de ácido nítrico serán necesarios para neutralizar 50 ml de una disolución de NaOH cuyo pH es 13,93? Masas

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