QuímicaMedio2 pts

Teorías ácido-base e hidrólisis

También trata: pH de ácidos y bases
Comunidad de Madrid · 2023 · Julio (coincidentes)
Enunciado
Justifique si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones independientes:

a) (0,5 puntos) Según la teoría de Brönsted-Lowry, en la reacción del anión NO2−\text{NO}_2^- en presencia de H2O\text{H}_2\text{O}, el reactivo NO2−\text{NO}_2^- se comporta como un ácido. Escriba la reacción detallando los pares ácido-base presentes.

b) (0,5 puntos) Comparando el pH de dos disoluciones de igual concentración de dos ácidos diferentes, la disolución del ácido más fuerte presenta mayor valor de pH.

c) (0,5 puntos) El pH de una disolución acuosa de KNO3\text{KNO}_3 es ácido.

d) (0,5 puntos) Si se diluye una disolución inicial de un ácido fuerte, la disolución diluida obtenida presenta un valor de pH menor que la disolución inicial.
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Resultado
  • a) Falsa: el NO2−\text{NO}_2^- actúa como base; pares HNO2/NO2−\text{HNO}_2/\text{NO}_2^- y H2O/OH−\text{H}_2\text{O}/\text{OH}^-.
  • b) Falsa: el ácido más fuerte da más H3O+\text{H}_3\text{O}^+ y menor pH.
  • c) Falsa: el KNO3\text{KNO}_3 no se hidroliza; su disolución es neutra.
  • d) Falsa: al diluir, el pH aumenta.
Ver la solución paso a pasoestrategia, desarrollo y consejo
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Estrategia

  • En la teoría de Brønsted-Lowry, ácido es quien cede un protón y base quien lo acepta; cada uno se convierte en su conjugado.
  • El pH mide la concentración de H3O+\text{H}_3\text{O}^+ con un signo menos: pH=−log⁡[H3O+]\text{pH} = -\log[\text{H}_3\text{O}^+]. Más H3O+\text{H}_3\text{O}^+ significa pH más bajo.
  • Una sal es neutra si sus dos iones proceden de un ácido y una base fuertes, porque ninguno se hidroliza.
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Desarrollo

a) Falsa.

El ion nitrito es la base conjugada del ácido nitroso, un ácido débil, así que en agua acepta un protón: se comporta como una base.NO2−(ac)base1+H2O(l)aˊcido2⇌HNO2(ac)aˊcido1+OH−(ac)base2\underset{\text{base}_1}{\text{NO}_2^-(ac)} + \underset{\text{ácido}_2}{\text{H}_2\text{O}(l)} \rightleftharpoons \underset{\text{ácido}_1}{\text{HNO}_2(ac)} + \underset{\text{base}_2}{\text{OH}^-(ac)}Pares ácido-base conjugados: HNO2/NO2−\text{HNO}_2/\text{NO}_2^- y H2O/OH−\text{H}_2\text{O}/\text{OH}^-. Por eso una disolución de nitrito (por ejemplo, NaNO2\text{NaNO}_2) es básica.

b) Falsa.

A igual concentración, el ácido más fuerte está más disociado (mayor KaK_a) y produce más H3O+\text{H}_3\text{O}^+. Como pH=−log⁡[H3O+]\text{pH} = -\log[\text{H}_3\text{O}^+], mayor concentración de H3O+\text{H}_3\text{O}^+ significa menor pH. La disolución del ácido más fuerte tiene el pH más bajo.

c) Falsa.

El nitrato de potasio se disocia por completo:KNO3(s)→H2OK+(ac)+NO3−(ac)\text{KNO}_3(s) \xrightarrow{\text{H}_2\text{O}} \text{K}^+(ac) + \text{NO}_3^-(ac)El K+\text{K}^+ procede de una base fuerte (KOH\text{KOH}) y el NO3−\text{NO}_3^- de un ácido fuerte (HNO3\text{HNO}_3): son ácido y base conjugados despreciables y no se hidrolizan. No producen H3O+\text{H}_3\text{O}^+ ni OH−\text{OH}^-, y el pH es el del agua: neutro (pH=7\text{pH} = 7 a 25 ∘C25\ ^\circ\text{C}).

d) Falsa.

Un ácido fuerte está totalmente disociado: [H3O+]=c[\text{H}_3\text{O}^+] = c. Al diluir disminuye su concentración y, con ella, [H3O+][\text{H}_3\text{O}^+], así que el pH aumenta (se acerca a 7). Por ejemplo, si se diluye diez veces una disolución 0,1 M0{,}1\ \text{M} de HCl\text{HCl}, el pH pasa de 11 a 22.
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Consejo

En a) el enunciado pide escribir la reacción con los pares: aunque el razonamiento sea correcto, sin la ecuación y sin señalar los dos pares conjugados no se obtiene la puntuación completa.

Recuerda el signo menos del pH: «más ácido» es siempre «pH más bajo». Es la trampa de b) y d).
Paso 1 de 3
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