Módulo de Aprendizaje: Reacciones Ácido - Base (QM21 - PDV 2013)
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Este documento presenta un módulo de aprendizaje sobre reacciones ácido-base. Incluye una tabla periódica parcial y ejercicios para identificar especies ácidas, básicas y neutras; completar reacciones; indicar ácidos y bases conjugados; y calcular valores de pH y pOH. El documento proporciona información sobre conceptos y cálculos relacionados con reacciones ácido-base para fines educativos.
![III.
Indique
1.
La base conjugada de la especie HSO4-
2.
El ácido conjugado de H2O
3.
El ácido del cual proviene la base CO3-2
4.
La base de Arrhenius de la cual proviene el ion Mg+2
5.
La base conjugada de H3O+
6.
El ácido conjugado de H2PO4-
7.
El ácido conjugado de NH3
8.
La base conjugada de HS-
9.
La base de la cual proviene el ácido H2O
10.
El ácido del cual proviene la especie C2O4-2
IV.
Calcule el valor de pH y pOH para las siguientes soluciones acuosas
1.
HCl
0,01M
2.
NaOH
0,001M
3.
Ba(OH)2
0,0005M (considere disociación completa)
4.
[OH-]
1M
5.
Ca(OH)2
0,5M
6.
HNO3
10-3M
7.
[H+]
100M
8.
HBr
0,002M
9.
CH3COOH
0,01M (Ka=1,8·10-5, a 25ºC)
10.
HSO4-
0,001M (Ka=0,012, a 25ºC)
(considere disociación completa)
3](https://image.slidesharecdn.com/qm21050813-131115232316-phpapp01/85/Modulo-de-Aprendizaje-Reacciones-Acido-Base-QM21-PDV-2013-3-320.jpg)
![V. Determine (usando calculadora)
1.
El pH de 1 litro de solución 0,1M de LiOH.
2.
El pOH de 1 litro de solución acuosa de amoniaco NH4OH(ac) 0,001M.
3.
La concentración molar de [H+] presentes en 1 litro de solución 1M de H2SO4. Asuma
disociación completa.
4.
El número de moles de ion hidroxilo presentes en 0,5 litros de solución 1M de KOH.
5.
La concentración molar de [OH-] presentes en 20 mL de solución 0,001M de Mg(OH)2.
6.
El pH de 500 mL de solución de Ca(OH)2 0,005M. Asuma disociación completa.
7.
El pH de una solución de ácido acético a 25ºC y cuya concentración es 0,001M. Asuma
un volumen de 1 litro (Ka=1,8·10-5).
8.
La concentración molar de iones [H+] en una solución cuyo pH es 4,7.
9.
La concentración molar teórica de iones [OH-] si una solución presenta una
concentración de iones [H+] igual a 0,003M.
VI.
Ejercicios de neutralización y pH
1. Se requieren 30 mL de solución de HCl 0,1M para neutralizar completamente a 40 mL de
solución de soda cáustica (NaOH) usando fenolftaleína como indicador, ¿qué concentración
debe tener la base?
2. Para neutralizar completamente a medio litro de solución 1M de KOH se necesita de una
solución de ácido clorhídrico HCl de concentración 0,5M, ¿Qué volumen de este ácido es
necesario?
4](https://image.slidesharecdn.com/qm21050813-131115232316-phpapp01/85/Modulo-de-Aprendizaje-Reacciones-Acido-Base-QM21-PDV-2013-4-320.jpg)
![5. Se disuelven en agua 49 gramos de H2SO4 fumante hasta completar 1 litro de solución.
A) Calcule la molaridad de la solución ácida.
B) Asumiendo disociación completa del ácido, calcule la concentración de [H +] en la
solución.
C) Determine el pH de la solución.
6. Se diluyen 300 mL de solución de un ácido monoprótico fuerte de concentración 0,01M
hasta obtener un volumen de 800 mL.
A) ¿Qué volumen de agua se adicionó?
B) ¿Cuál es la concentración final de [H+]?
C) ¿Cuál es el pH de la solución antes de la dilución?
D) ¿Cuál es el pH de la solución al final de la dilución?
6](https://image.slidesharecdn.com/qm21050813-131115232316-phpapp01/85/Modulo-de-Aprendizaje-Reacciones-Acido-Base-QM21-PDV-2013-6-320.jpg)
![TEST DE EVALUACIÓN MODULO 21
1. La siguiente reacción
HCO3- + H+
Genera como producto
A)
B)
C)
D)
E)
CO2
CO3-2
H2CO3
H2CO3H2CO3+
2. Las bases son sustancias que
A)
B)
C)
D)
E)
liberan iones H+.
aceptan iones OH-.
presentan un déficit de electrones.
presentan un valor de pH superior a 7.
sólo se encuentran en estado gaseoso.
3. De acuerdo con la teoría de Bronsted y Lowry se considera(n) ácidos, la(s) especie(s)
I)
II)
III)
A)
B)
C)
D)
E)
BF3
HNO3
NH3
Sólo II.
Sólo III.
Sólo I y II.
Sólo I y III.
I, II y III.
4. Cuanto mayor es el valor de pH para una solución acuosa
A)
B)
C)
D)
E)
más ácida es la solución.
mayor es la concentración de [H+].
menor es la concentración de [OH-].
más alcalina es la solución.
el producto [H+]·[OH-] cambia de valor.
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![5. La disociación completa de 1 mol de la base Ca(OH)2, en agua, genera
1mol
A)
B)
C)
D)
E)
2moles
Ca
Ca+2
H2
Ca-2
O2-2
OH
OHO2
O2
Ca+
6. La siguiente es una lista de ácidos y sus respectivos valores de constante de acidez
Ácido
HA
HB
HC
HD
HE
Ka
101
10-1
10-2
10-3
10-4
En solución acuosa, ¿cuál es el ácido que se encuentra mayormente disociado?
A)
B)
C)
D)
E)
HA
HB
HC
HD
HE
7. Según la teoría de Bronsted y Lowry, el ácido conjugado del agua debe ser
A)
B)
C)
D)
E)
H2
O2
OHH3O+
H2O2
8. Para una solución acuosa de Hidróxido de Sodio (NaOH) se cumple que
I)
II)
III)
el pH es alcalino.
[H+] < [OH-]
[H ]
[OH ]
<1
De las anteriores es (son) correcta(s)
A)
B)
C)
D)
E)
sólo
sólo
sólo
sólo
I, II
I.
II.
III.
I y II.
y III.
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![17. Si al agua se le adiciona una solución acuosa, que aumenta su pH hasta 10, entonces la
solución contenía un(a)
A)
B)
C)
D)
E)
ácido débil.
sal binaria.
base fuerte.
hidruro metálico.
sustancia buffer.
18. En la reacción
HCO3- + H3O+
H2CO3 + H2O
A)
B)
C)
D)
E)
H2CO3 actúa como ácido y su base conjugada es el H3O+
H2O actúa como base de Brönsted porque capta un H+
HCO3- y el H3O+ son ácidos.
H2O actúa como ácido porque acepta un ion H+.
H2CO3 y el H2O son bases.
19. En una disolución acuosa de HCl, son iguales
I)
II)
III)
A)
B)
C)
D)
E)
la masa de H+ y la masa de Cl-.
la cantidad de cargas positivas y negativas.
los moles de H+ y los moles de Cl-.
Sólo I.
Sólo I y II.
Sólo I y III.
Sólo II y III.
I, II y III.
20. ¿En cuál de las siguientes alternativas el pH es ácido?
A)
B)
C)
D)
E)
[H+]=10-7
[OH-]=10-7
[H+]=1M
pH>pOH
[H+]<10-7
DMTR-QM21
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Módulo de Aprendizaje: Reacciones Ácido - Base (QM21 - PDV 2013)
- 1. QUÍMICA MENCIÓN QM-21 MÓDULO DE APRENDIZAJE REACCIONES ÁCIDO - BASE Para la resolución de algunos ejercicios, se adjunta una parte de la Tabla Periódica de los Elementos. 1 H 1,0 3 2 Número atómico He 4,0 Masa atómica 4 5 6 7 8 9 10 Li Be B C N O F Ne 6,9 9,0 10,8 12,0 14,0 16,0 19,0 20,2 Na 11 Mg Al Si 14 15 16 S Cl Ar 23,0 24,3 27,0 28,1 31,0 32,0 35,5 39,9 19 12 13 P 20 K Ca 39,1 40,0 2013 17 18
- 2. I. Identifique las especies ácidas, básicas y neutras, considerando las distintas teorías ácido- base 1. HCl + LiOH LiCl + H2O 2. H2S + 2 NaOH 3. H2SO4 + Mg(OH)2 4. HNO3 + H2O H3O+ + NO3- 5. HSO4- + H2O SO4-2 + H3O+ 6. NH4+ + H2O H3O+ + NH3 7. PO4-3 + H2O HPO4-2 + OH- 8. HCO3- + H2O 9. OH- + H+ Na2S + H2O MgSO4 + 2 H2O CO3-2 + H3O+ H2O II. Complete las siguientes reacciones ácido-base indicando todos los posibles productos. Identifique además a cada participante de acuerdo con sus propiedades ácido-base 1. H3PO4 + H2O 2. CH3COOH + H2O 3. H2S + HCO3- 4. NH4+ + OH- 5. HPO4-2 + H+ 6. Al(OH)3 + H2SO4 7. CH3-NH2 + H2O 8. + NH4+ + OH- 9. + HS- + OH- 10. + Br- + H3O+ 2
- 3. III. Indique 1. La base conjugada de la especie HSO4- 2. El ácido conjugado de H2O 3. El ácido del cual proviene la base CO3-2 4. La base de Arrhenius de la cual proviene el ion Mg+2 5. La base conjugada de H3O+ 6. El ácido conjugado de H2PO4- 7. El ácido conjugado de NH3 8. La base conjugada de HS- 9. La base de la cual proviene el ácido H2O 10. El ácido del cual proviene la especie C2O4-2 IV. Calcule el valor de pH y pOH para las siguientes soluciones acuosas 1. HCl 0,01M 2. NaOH 0,001M 3. Ba(OH)2 0,0005M (considere disociación completa) 4. [OH-] 1M 5. Ca(OH)2 0,5M 6. HNO3 10-3M 7. [H+] 100M 8. HBr 0,002M 9. CH3COOH 0,01M (Ka=1,8·10-5, a 25ºC) 10. HSO4- 0,001M (Ka=0,012, a 25ºC) (considere disociación completa) 3
- 4. V. Determine (usando calculadora) 1. El pH de 1 litro de solución 0,1M de LiOH. 2. El pOH de 1 litro de solución acuosa de amoniaco NH4OH(ac) 0,001M. 3. La concentración molar de [H+] presentes en 1 litro de solución 1M de H2SO4. Asuma disociación completa. 4. El número de moles de ion hidroxilo presentes en 0,5 litros de solución 1M de KOH. 5. La concentración molar de [OH-] presentes en 20 mL de solución 0,001M de Mg(OH)2. 6. El pH de 500 mL de solución de Ca(OH)2 0,005M. Asuma disociación completa. 7. El pH de una solución de ácido acético a 25ºC y cuya concentración es 0,001M. Asuma un volumen de 1 litro (Ka=1,8·10-5). 8. La concentración molar de iones [H+] en una solución cuyo pH es 4,7. 9. La concentración molar teórica de iones [OH-] si una solución presenta una concentración de iones [H+] igual a 0,003M. VI. Ejercicios de neutralización y pH 1. Se requieren 30 mL de solución de HCl 0,1M para neutralizar completamente a 40 mL de solución de soda cáustica (NaOH) usando fenolftaleína como indicador, ¿qué concentración debe tener la base? 2. Para neutralizar completamente a medio litro de solución 1M de KOH se necesita de una solución de ácido clorhídrico HCl de concentración 0,5M, ¿Qué volumen de este ácido es necesario? 4
- 5. 3. De acuerdo con la siguiente reacción NO equilibrada Fe(OH)3 Volumen: 1L + H2SO4 Fe2(SO4)3 + H2O 3000 mL Concentración: 0,02M X Indicador: Anaranjado de metilo A) Equilibre la ecuación de neutralización. B) Determine la concentración de ácido necesaria para neutralizar completamente a la base. 4. Cuando se neutralizan 50 mL de HNO3 usando un pHmetro como instrumento validador se requieren exactamente 30 mL de solución básica de NaOH de concentración 0,1M. A) Determine la concentración molar del ácido utilizado en la valoración. B) Determine el número de moles de HNO3 que reaccionan. C) Determine la masa de HNO3 presente en la valoración. 5
- 6. 5. Se disuelven en agua 49 gramos de H2SO4 fumante hasta completar 1 litro de solución. A) Calcule la molaridad de la solución ácida. B) Asumiendo disociación completa del ácido, calcule la concentración de [H +] en la solución. C) Determine el pH de la solución. 6. Se diluyen 300 mL de solución de un ácido monoprótico fuerte de concentración 0,01M hasta obtener un volumen de 800 mL. A) ¿Qué volumen de agua se adicionó? B) ¿Cuál es la concentración final de [H+]? C) ¿Cuál es el pH de la solución antes de la dilución? D) ¿Cuál es el pH de la solución al final de la dilución? 6
- 7. 7. Se desean preparar 100 mL de solución de HClO4 de pH=2. Para ello se dispone de una solución concentrada del mismo ácido de pH=1. A) ¿Qué volumen de solución concentrada debe tomarse para obtener el pH requerido? B) Si se neutralizan completamente 1,5 litros de la solución de HClO4 (pero de pH=1) con NaOH, ¿cuántos gramos de la base serán necesarios adicionar? 7
- 8. TEST DE EVALUACIÓN MODULO 21 1. La siguiente reacción HCO3- + H+ Genera como producto A) B) C) D) E) CO2 CO3-2 H2CO3 H2CO3H2CO3+ 2. Las bases son sustancias que A) B) C) D) E) liberan iones H+. aceptan iones OH-. presentan un déficit de electrones. presentan un valor de pH superior a 7. sólo se encuentran en estado gaseoso. 3. De acuerdo con la teoría de Bronsted y Lowry se considera(n) ácidos, la(s) especie(s) I) II) III) A) B) C) D) E) BF3 HNO3 NH3 Sólo II. Sólo III. Sólo I y II. Sólo I y III. I, II y III. 4. Cuanto mayor es el valor de pH para una solución acuosa A) B) C) D) E) más ácida es la solución. mayor es la concentración de [H+]. menor es la concentración de [OH-]. más alcalina es la solución. el producto [H+]·[OH-] cambia de valor. 8
- 9. 5. La disociación completa de 1 mol de la base Ca(OH)2, en agua, genera 1mol A) B) C) D) E) 2moles Ca Ca+2 H2 Ca-2 O2-2 OH OHO2 O2 Ca+ 6. La siguiente es una lista de ácidos y sus respectivos valores de constante de acidez Ácido HA HB HC HD HE Ka 101 10-1 10-2 10-3 10-4 En solución acuosa, ¿cuál es el ácido que se encuentra mayormente disociado? A) B) C) D) E) HA HB HC HD HE 7. Según la teoría de Bronsted y Lowry, el ácido conjugado del agua debe ser A) B) C) D) E) H2 O2 OHH3O+ H2O2 8. Para una solución acuosa de Hidróxido de Sodio (NaOH) se cumple que I) II) III) el pH es alcalino. [H+] < [OH-] [H ] [OH ] <1 De las anteriores es (son) correcta(s) A) B) C) D) E) sólo sólo sólo sólo I, II I. II. III. I y II. y III. 9
- 10. 9. Se podría(n) considerar especies alcalinas LiOH(ac) 1 A) B) C) D) E) NH4+(ac) Mg(OH)2(ac) 2 H3PO4(ac) 3 4 Sólo 2. Sólo 3. Sólo 1 y 2. Sólo 3 y 4. 2, 3 y 4. 10. Los productos de la siguiente reacción deben ser NH3 + H2O A) B) C) D) E) H3O+ NH4+ H2O H2O NH4OH y y y y y NH3 OHNH4+ H3O+ OH- 11. La siguiente es una escala de pOH pOH 0 6 7 1 14 Si una sustancia presenta un valor de pOH entre 1 y 6, entonces la (el) I) II) III) sustancia es ácida. valor de pH está sobre 7. hay más iones OH- que H+. De las anteriores es (son) correcta(s) A) B) C) D) E) sólo sólo sólo sólo I, II I. II. III. II y III. y III. 12. 1 litro de solución acuosa de HCl (ácido fuerte) de concentración 0,01M; presenta un valor de pH igual a A) 2 B) 3 C) 7 D) 12 E) 14 10
- 11. 13. La reacción entre NO2 y H2O genera como producto un(a) A) B) C) D) E) sal. base. ácido. óxido. peróxido. 14. Al neutralizar 10 mL de base fuerte (MOH) 1M con 100 mL de ácido fuerte (HX), ¿qué concentración deberá tener el ácido para que el punto de equivalencia esté a pH igual a 7? A) B) C) D) E) 0,1 0,2 0,4 0,8 1,0 M M M M M 15. De acuerdo con la teoría de Lewis para ácidos y bases, es (son) especies electrófilas I) II) III) A) B) C) D) E) Zn+2 BF3 PCl3 Sólo II. Sólo III. Sólo I y II. Sólo II y III. I, II y III. 16. ¿Qué par de especies químicas (disueltas en agua), formarán una solución amortiguadora o buffer? I) II) III) Una base débil y su ácido conjugado. Una sal ácida y un ácido fuerte. Un ácido débil y su base conjugada. De las anteriores alternativas es (son) correcta(s) A) B) C) D) E) sólo sólo sólo sólo I, II II. III. I y II. I y III. y III. 11
- 12. 17. Si al agua se le adiciona una solución acuosa, que aumenta su pH hasta 10, entonces la solución contenía un(a) A) B) C) D) E) ácido débil. sal binaria. base fuerte. hidruro metálico. sustancia buffer. 18. En la reacción HCO3- + H3O+ H2CO3 + H2O A) B) C) D) E) H2CO3 actúa como ácido y su base conjugada es el H3O+ H2O actúa como base de Brönsted porque capta un H+ HCO3- y el H3O+ son ácidos. H2O actúa como ácido porque acepta un ion H+. H2CO3 y el H2O son bases. 19. En una disolución acuosa de HCl, son iguales I) II) III) A) B) C) D) E) la masa de H+ y la masa de Cl-. la cantidad de cargas positivas y negativas. los moles de H+ y los moles de Cl-. Sólo I. Sólo I y II. Sólo I y III. Sólo II y III. I, II y III. 20. ¿En cuál de las siguientes alternativas el pH es ácido? A) B) C) D) E) [H+]=10-7 [OH-]=10-7 [H+]=1M pH>pOH [H+]<10-7 DMTR-QM21 Puedes complementar los contenidos de esta guía visitando nuestra Web http://www.pedrodevaldivia.cl/ 12