QuímicaFácilCuestión · 1,5 pts

Teorías ácido-base e hidrólisis

Andalucía · 2019 · Reserva 2 · Opción B
Enunciado
Opción B · Cuestión 4. Justifique si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas:

a) En una disolución acuosa ácida no existen iones hidróxido (OH−\text{OH}^-).

b) El pH de una disolución acuosa de cianuro de sodio (NaCN\text{NaCN}) es básico.

c) El HCl\text{HCl} concentrado es un ácido fuerte, mientras que diluido es un ácido débil.
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Resultado
  a) Falsa: siempre hay OH−, aunque <10−7 M  \boxed{\;\textbf{a) Falsa: siempre hay } \text{OH}^-, \text{ aunque } < 10^{-7}\ \text{M}\;}  b) Verdadera: CN−+H2O⇌HCN+OH−  \boxed{\;\textbf{b) Verdadera: } \text{CN}^- + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{HCN} + \text{OH}^-\;}  c) Falsa: la fuerza no depende de la concentracioˊn  \boxed{\;\textbf{c) Falsa: la fuerza no depende de la concentración}\;}
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Estrategia

Cada apartado ataca un malentendido distinto, y conviene tener a mano la idea que lo desmonta:
  • a): el equilibrio de autoionización del agua existe siempre, en cualquier disolución acuosa.
2 H2O⇌H3O++OH−Kw=[H3O+][OH−]=10−142\,\text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{H}_3\text{O}^+ + \text{OH}^- \qquad K_w = [\text{H}_3\text{O}^+][\text{OH}^-] = 10^{-14}
  • b): hidrólisis de sales. Hay que ver de qué ácido y de qué base procede cada ion.
  • c): fuerza (propiedad intrínseca) frente a concentración (cuánto hay). Son cosas distintas.
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Desarrollo

a) Falsa.

En toda disolución acuosa coexisten los dos iones, porque el equilibrio de autoionización del agua nunca desaparece. Lo que ocurre en un medio ácido es que su producto se reparte de forma desigual:[H3O+]>10−7 M⟹[OH−]=10−14[H3O+]<10−7 M[\text{H}_3\text{O}^+] > 10^{-7}\ \text{M} \qquad\Longrightarrow\qquad [\text{OH}^-] = \frac{10^{-14}}{[\text{H}_3\text{O}^+]} < 10^{-7}\ \text{M}Por ejemplo, en una disolución de pH=2\text{pH} = 2 hay [OH−]=10−12 M[\text{OH}^-] = 10^{-12}\ \text{M}: una concentración muy pequeña, pero no nula. Que KwK_w sea una constante distinta de cero garantiza que ninguno de los dos iones puede desaparecer.

b) Verdadera.NaCN⟶Na++CN−\text{NaCN} \longrightarrow \text{Na}^+ + \text{CN}^-
  • El Na+\text{Na}^+ procede del NaOH\text{NaOH}, una base fuerte: no se hidroliza.
  • El CN−\text{CN}^- es la base conjugada del HCN\text{HCN}, un ácido muy débil, así que sí reacciona con el agua captando protones:
CN−+H2O⇌HCN+OH−\text{CN}^- + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{HCN} + \text{OH}^-Se liberan iones OH−\text{OH}^-, de modo que [OH−]>[H3O+][\text{OH}^-] > [\text{H}_3\text{O}^+] y el pH es básico. Es el comportamiento típico de las sales de ácido débil y base fuerte.

c) Falsa.

La fuerza de un ácido es una propiedad intrínseca, ligada a su grado de disociación y medida por KaK_a; no depende de cuánto ácido haya disuelto. El HCl\text{HCl} se disocia totalmente a cualquier concentración:HCl+H2O⟶Cl−+H3O+(flecha simple, disociacioˊn completa)\text{HCl} + \text{H}_2\text{O} \longrightarrow \text{Cl}^- + \text{H}_3\text{O}^+ \qquad (\text{flecha simple, disociación completa})Al diluirlo, lo que cambia es la concentración de H3O+\text{H}_3\text{O}^+, y con ella el pH, que sube. Pero sigue siendo un ácido fuerte: una disolución 10−3 M10^{-3}\ \text{M} de HCl\text{HCl} tiene pH=3\text{pH} = 3 y está igualmente disociada al 100 %100\ \%.

No hay que confundir ácido fuerte / débil (cómo se disocia) con disolución concentrada / diluida (cuánto soluto hay).
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Consejo

La confusión de c) es la más extendida del bloque, y merece la pena grabar la distinción con un ejemplo: el ácido acético glacial (casi puro) es muy concentrado pero sigue siendo un ácido débil, y una disolución 10−4 M10^{-4}\ \text{M} de HCl\text{HCl} es muy diluida pero de un ácido fuerte.

En a), cita KwK_w explícitamente: es la prueba matemática de que ninguna de las dos concentraciones puede anularse, porque su producto es una constante distinta de cero.

Y en b), el enunciado no lo pide expresamente, pero escribe la reacción de hidrólisis: es la justificación que se puntúa, mucho más que la clasificación en sí.
Paso 1 de 3
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