Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Problemasacidbase

822 views

Published on

Problemas àcido base

Published in: Education
  • DOWNLOAD THI5 BOOKS INTO AVAILABLE FORMAT (Unlimited) ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... Download Full PDF EBOOK here { http://bit.ly/2m6jJ5M } ......................................................................................................................... Download Full EPUB Ebook here { http://bit.ly/2m6jJ5M } ......................................................................................................................... ACCESS WEBSITE for All Ebooks ......................................................................................................................... Download Full PDF EBOOK here { http://bit.ly/2m6jJ5M } ......................................................................................................................... Download EPUB Ebook here { http://bit.ly/2m6jJ5M } ......................................................................................................................... Download doc Ebook here { http://bit.ly/2m6jJ5M } ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... .............. Browse by Genre Available eBooks ......................................................................................................................... Art, Biography, Business, Chick Lit, Children's, Christian, Classics, Comics, Contemporary, Cookbooks, Crime, Ebooks, Fantasy, Fiction, Graphic Novels, Historical Fiction, History, Horror, Humor And Comedy, Manga, Memoir, Music, Mystery, Non Fiction, Paranormal, Philosophy, Poetry, Psychology, Religion, Romance, Science, Science Fiction, Self Help, Suspense, Spirituality, Sports, Thriller, Travel, Young Adult,
       Reply 
    Are you sure you want to  Yes  No
    Your message goes here
  • Be the first to like this

Problemasacidbase

  1. 1. PROBLEMES ÀCID - BASE
  2. 2. a) pOH = 14 - pH= 14 - 4 = 10 b) [H3 O+ ] = 10-pH = 10-4 M c) [OH- ] = Kw / [H3 O+ ] = 10-14 /10-4 = 10-10 M d) pH= 14 – pOH = 14 – 11 = 3 Indica quina de les següents dissolucions és més àcida: A(pH=4), B(pOH=11), C([H3 O+ ]=10-5 M, C([OH- ]=10-13 M pH pOH [H3 O+ ] [OH- ] A 4 a b c B d 11 e f C g h 10-5 M i D l k j 10-13 M
  3. 3. e) [H3 O+ ] = 10-pH = 10-3 M f) [OH- ] = 10-pOH = 10-11 M g) pH = - log [H3 O+ ] = -log 10-5 = 5 h) pOH = 14 - pH= 14 - 5 = 9 i) [OH- ] = 10-pOH = 10-9 M j) [H3 O+ ] = Kw / [OH- ] = 10-14 /10-13 = 10-1 M k) pOH = -log [OH- ] = -log 10-13 = 13 l) pH = 14 – pOH = 14 - 13 = 1 Si comparen el pH de les 4 dissolucions A(pH=4), B(pH=3), C(pH=5),D(pH=1) La D és la més àcida
  4. 4. ● Siga l'equilibri de l'aigua Kw = [H3 O+ ]·[OH- ] Si la dissolució és neutra [H3 O+ ] = [OH- ] Per tant 2'5·10-14 = [H3 O+ ]·[OH- ] = x2  x = 1'58·10-7 M pH=pOH= -log 1'58·10-7 = 6'8 ● Si el pH és 7'4 [H3 O+ ] = 10-7'4 = 4·10-8 M [OH- ] = Kw / [H3 O+ ] = 2'510-14 /4·10-8 = 6'3·10-7 M La constant d'ionització de l'aigua, Kw a 37ºC val 2'5·10-4. Determina el pH d'una dissolució neutra. Si el pH de la sang és 7'4, ¿quines són les concentracions de H3 O+ i de OH- .
  5. 5. 1) Calcula el pH d'una dissolució 0'01 M de HI (5) Com el HI és un àcid fort estarà totalment dissociat (Ka >>100) i al final no quedarà [HI]e = 0 Per tant x=0'01 M i [H3 O+ ]= x = 0'01 M pH= -log [H3 O+ ] = -log 0'01 = 2 HI (aq) + H2 O (l)  I- (aq) + H3 O+ (aq) i 0'01 ----- ----- ----- v x ----- x x e 0'01-x= 0 ------ x x
  6. 6. 1) Calcula el pH d'una dissolució 0'01 M de HI (5) Com el HI és un àcid fort estarà totalment dissociat (Ka >>100) i al final no quedarà [HI]e = 0 Per tant x=0'01 M i [H3 O+ ]= x = 0'01 M pH= -log [H3 O+ ] = -log 0'01 = 2 HI (aq) + H2 O (l)  I- (aq) + H3 O+ (aq) i 0'01 ----- ----- ----- v x ----- x x e 0'01-x= 0 ------ x x
  7. 7. La concenració inicial de Mg(OH)2 és: El Mg(OH)2 és una base forta i està totalment dissociada (Kb>>100). Al final no quedarà [ Mg(OH)2 ]e = 0 Per tant x=1'7·10-4 M i [OH- ]=2x= 3'4·10-4 M POH = - log [OH- ] = -log 3'4·10-4 = 3'46 PH = 14-pOH=10'54 2) La llet de magnesia és una mescla de Mg(OH)2 i aigua, que s'utilitza com antiàcid. Calcula el pH d'una dissolució de 0'01 g de Mg(OH)2 en 1 L d'aigua. (35) Mg(OH)2 (aq) + H2 O (l)  Mg2+ (aq) + 2 OH- (aq) i 1'7·10-4 M ----- ----- ----- v x ----- x 2x e 1'7·10-4 -x=0 ------ x 2x Molaritat= n V = m Mr V = 0' 01 58' 3 1 =1' 7·10 −4 M
  8. 8. s 3) Determina el pH d'una dissolució 0'01 M de HCN. Ka = 4'9·10-10 (6) HCN (aq) + H2 O (l)  CN- (aq) + H3 O+ (aq) i 0'01 ----- ----- ----- v x ----- x x e 0'01-x ------ x x Substituint les concentracions de l'equilibri en Ka tindrem: Obtenim que x= 2'2·10-6 M Per tant [H3 O+ ]= x = 2'2·10-6 M pH = - log [H3 O+ ] = -log 2'2·10-6 = 5'65 Ka= [CN ]·[H30] [HCN ] 4' 9·10−10 = x2 0' 01−x
  9. 9. La massa molar de l'estricnina serà 338 g/mol. La molarirtat de la dissolució saturada és Substituint les concentracions de l'equilibri en Kb tindrem 4) L'estricnina (C21 H22 N2 O2 ) és una base de Kb =1'8·10-6 . Calcula el pH d'una dissolució saturada que conté 16 mg/100 mL. (41) 16 mg 100 mL x 1 g 1000 mg x 1mol 338 g x 1000 mL 1 L =4' 7·10−4 M B (aq) + H2 O (l)  BH+ (aq) + OH- (aq) i 4'7·10-4 M ----- ----- ----- v x ----- x x e 4'7·10-4 -x ------ x x Kb= [BH ]·[OH ] [B] 1' 8·10−6 = x 2 0' 00047−x
  10. 10. x= 2'9·10-5 M [OH- ]=2'9·10-5 M pOH = -log 2'9·10-5 = 4'54 pH= 14-pOH = 9'46 També es podrien calcular: [H3 O+ ]= Kw /[OH- ] = 10-14 /2'9·10-5 = 3'45·10-10 M O també [H3 O+ ] = 10-pH = 10-9'46 = 3'45·10-10 M [B]e = 4'7·10-4 – x = 4'7·10-4 - 2'9·10-5 = 4'41·10-4 M [BH+ ]e = x = 2'9·10-5 M
  11. 11. El grau de dissociaó α = 0'015 = x/Co Per tant x = 0'015·Co Substituint les dades en l'expressió de Kb Per tant Co = 0'14M 5) Una dissolució de etanolamina (HOC2 H4 NH2 ) es troba dissociada un 1'5 %. Si Kb = 3'2·10-5 calcula la concentració inicial de etanolamina i el pH de la dissolució. (42) RNH2 (aq) + H2 O (l)  RNH3 + (aq) + OH- (aq) i Co ----- ----- ----- v x ----- x x e Co -x ------ x x Kb= [RNH3]·[OH ] [RNH2] 3' 2·10−5 = x2 Co−x = (0' 015·Co) 2 Co−0' 015·Co = 0' 0152 ·Co 1−0' 015
  12. 12. x=0'015·Co = 0'015·0'14 = 0'0021 M [OH- ] = 0'0021 M pOH = -log 0'0021 = 2'68 pH = 14-2'68 = 11'32
  13. 13. 0o' 6) Una dissolució 0'05 M de trimetilamina (CH3 )3 N té un pH de 11'28. Calcula el grau d'ionització i la KB B (aq) + H2 O (l)  BH+ (aq) + OH- (aq) i 0'05 ----- ----- ----- v x ----- x x e 0'5 -x ------ x x 0'5-1'9·10-3 0'498 M ----- 1'9·10-3 M 1'9·10-3 M A partir del pH calculem la x = [OH- ] pOH= 14-11'28 = 2'72 x= [OH- ]= 10-pOH = 10-2'72 = 1'9·10-3 M El grau d'ionització serà α = x/0'05 = 1'9·10-3 /0'05 = 0'038 La constant Kb= [BH ]·[OH ] [B] = (1' 9·10−3 )2 0' 498 =7' 25·10 −6
  14. 14. 0o' 6) Una dissolució 0'05 M de trimetilamina (CH3 )3 N té un pH de 11'28. Calcula el grau d'ionització i la Kb (43) B (aq) + H2 O (l)  BH+ (aq) + OH- (aq) i 0'05 ----- ----- ----- v x ----- x x e 0'5 -x ------ x x 0'5-1'9·10-3 0'498 M ----- 1'9·10-3 M 1'9·10-3 M A partir del pH calculem la x = [OH- ] pOH= 14-11'28 = 2'72 x= [OH- ]= 10-pOH = 10-2'72 = 1'9·10-3 M El grau d'ionització serà α = x/0'05 = 1'9·10-3 /0'05 = 0'038 La constant Kb= [BH ]·[OH ] [B] = (1' 9·10−3 )2 0' 498 =7' 25·10 −6
  15. 15. Calculem la molaritat inicial de la penicilina Amb el pH calculem la x = [H3 O+ ]e = 10-pH = 10-1'55 = 0'028 M Substituint en l'expressió de la constant 7) La penicilina és un àcid dèbil. Calcula Ka si una dissolució de 109'5 g de penicilina per cada 625 mL té un pH= 1'55 Mr (penicilina) = 356 g/mol (37) 109' 5 g 625mL x 1mol 356 g x 1000 mL 1 L =0' 492 M HA (aq) + H2 O (l)  A- (aq) + H3 O+ (aq) i 0'492 M ----- ----- ----- v x ----- x x e 0492-x ------ x x 0'492-0'028 0'464 M ---- 0'028 M 0'028 M Ka= [ A]·[H30] [HA] = 0' 0282 0' 464 =1' 69·10 −3
  16. 16. ● Primerament calculem la concentració de la dissolució de pH=11'58 amb el seu equilibri. Amb el pH calculem la x pOH= 14-pH= 14-11'58= 2'42 x=[OH- ]=10-2'42 = 3'8·10-3 M 8) Una dissolució de NH3 té una densitat de 0'98 g/mL i un 6'8% en massa. Quin volum d'aquesta dissolució hem de diluir per obtenir 625 mL d'una dissolució de pH=11'58. Kb (NH3 )=1'8·10-5 NH3 (aq) + H2 O (l)  NH4 + (aq) + OH- (aq) i Co ----- ----- ----- v x ----- x x e Co -x ------ x x Co -0'0038 ----- 0'0038 M 0'0038 M
  17. 17. Substituint en la constant Co = 0'8 M ● La molaritat de la primera dissolució serà ● Amb l'equació de dilució podem calcular el volum d'aquesta dissolució que farà falta: Mc ·Vc = Md ·Vd 3'92·Vc =0'8·625 Vc =127'6 mL Kb= [NH4]·[OH ] [NH3] 1' 8·10 −5 = 0' 0038 2 Co−0' 0038 6' 8 g de NH3 100 g totals x 1mol 17 g de NH3 x 0' 98 g totals 1mLtotals x 1000mL 1 L =3' 92 M
  18. 18. Amb el pH calculem la [H3 O+ ]= x [H3 O+ ]= 10-2'83 = 1'48·10-3 M Substituint els valors de l'equilibri en la Ka Co = 0'0057 M 9) El pH d'una dissolució aquosa de HNO2 és 2'83. Si Ka =5'13·10-4 . Quina és la seua concentració inicial? HNO2 (aq) + H2 O (l)  NO2 - (aq) + H3 O+ (aq) i Co ----- ----- ----- v x ----- x x e Co - x ------ x x Co – 1'48·10-3 1'48·10-3 1'48·10-3 Ka= [NO2]·[H30] [HNO2] 5' 13·10 −4 = 0' 001482 Co−0' 00148
  19. 19. Per a poder comparar la força com àcids o bases hem de comparar les seues constants, per tant hem de calcular la Ka (NH4 + ) i la Kb (F- ) Kb (F- )=10-14 /6'8·10-4 = 1'47·10-11 Ka (NH4 + )=10-14 /1'8·10-5 = 5'56·10-10 Com Ka (HF) > Ka (NH4 + ), el HF és un àcid més fort que el NH4 + Com Kb (NH3 ) > Kb (F- ), el NH3 és una base més forta que el F- També es comprova que si l'àcid d'una parella és més fort la seua base serà més dèbil i vicerversa. 10) Siguen les parelles àcid -base: HF/F- (Ka (HF)= 6'8·10-4 ) i NH4 + /NH3 (Kb (NH3 )= 1'8·10-5 ). Indica a) L'àcid i la base més fort/a. b) En quin sentit estarà més desplaçat l'equilibri entre un dels àcids d'una parella i la base de l'altre. c) Calcula en b) la constant de neutralització Kn
  20. 20. L'equilibri estarà desplaçat en el sentit: Àcid més fort + Base més forta  Àcid més dèbil + Base més dèbil Per tant HF + NH3  F- + NH4 + La constant Kn serà Aquest valor tan elevat de la constant ens indica que el raonament que havien fet prèviament era correcte. Kn= Ka(HF)· Ka(NH 3) Kw = 6' 8·10 −4 ·1' 8·10 −5 10−14 =1224000
  21. 21. ● KCl (s) + H2 O (l)  K+ (aq) + Cl- (aq) Àcid molt dèbil Base molt dèbil No reacciona No reacciona La dissolució serà neura pH = 7 ● NH4 NO3 (s) + H2 O (l)  NH4 + (aq) + NO3 - (aq) Àcid dèbil Base molt dèbil Equilibri No reacciona NH4 + (aq) + H2 O (l)  NH3 (aq) + H3 O+ (aq) Com augmenta la [H3 O+ ] la dissolució serà àcida pH < 7 11) Raona el tipus de dissolució: àcida, bàsica o neutra que donarà l'hidròlisi de les següents sals: KCl, NH4 NO3 , NaCN, KHCO3 , FeBr3 , NH4 F
  22. 22. ● NaCN (s) + H2 O (l)  Na+ (aq) + CN- (aq) Àcid molt dèbil Base dèbil No reacciona Equilibri CN- (aq) + H2 O (l)  HCN (aq) + OH- (aq) Com augmenta la [OH- ], la dissolució serà bàsica ph>7 ● KHCO3 (s) + H2 O (l)  K+ (aq) + HCO3 - (aq) Àcid molt dèbil Anfotera No reacciona Equilibri HCO3 - (aq) + H2 O (l)  H2 CO3 (aq) + OH- (aq) Kb =2'3·10-8 HCO3 - (aq) + H2 O (l)  CO3 2- (aq) + H3 O+ (aq) Ka =4'7·10-11 Com Kb > Ka , el 1º equilibri està més desplaçat i la dissolució serà bàsica, pH>7
  23. 23. ● FeCl3 (s) + H2 O (l)  Fe3+ (aq) + 3 Br- (aq) Àcid dèbil Base molt dèbil Equilibri No reacciona Fe(H2 O)3+ (aq) + H2 O (l)  FeOH2+ (aq) + H3 O+ (aq) Com augmenta la [H3 O+ ], la dissolució serà àcida, pH<7 ● NH4 F (s) + H2 O (l)  NH4 + (aq) + F- (aq) Àcid dèbil Base dèbil Equilibri Equilibri NH4 + (aq) + H2 O (l)  NH3 (aq) + H3 O+ (aq) Ka = 5'6·10-10 F- (aq) + H2 O (l)  HF (aq) + OH- (aq) Kb = 1'5·10-11 Com Ka > Kb la dissolució serà lleugerament àcida, pH<7
  24. 24. Hidrólisi de la sal: NaB (s) + H2 O (l)  Na+ (aq) + B- (aq) Àcid molt dèbil Base dèbil No reacciona Equlibri Calculem la Kb = Kw /Ka = 10-14 /6'5·10-5 = 1'5·10-10 Substituint en Kb 12) Calcula el pH d'una dissolució 0'3 M de benzoat de sodi NaC7 H5 O2 . Ka (HC7 H5 O2 )= 6'5·10-5 . (49) B- (aq) + H2 O (l)  BH (aq) + OH- (aq) i 0'3 M ----- ----- ----- v x ----- x x e 0'3 -x ------ x x
  25. 25. x = [OH-] = 6'8·10-6 M pOH = -log 6'8·10-6 = 5'17 pH = 14 – pOH = 14 - 5'17 = 8'83 Kb= [BH ]·[OH ] [B] 1' 5·10−10 = x 2 0' 3−x
  26. 26. Hidrólisi Al2 (SO4 )3 (s) + H2 O (l)  2 Al3+ (aq) + 3 SO4 2- (aq) Àcid dèbil Base molt dèbil Equilibri No reacciona Segons l'estequiometria la [Al3+ ]inicial = 2 x 0'05 = 0'1 M 13) Calcula el pH i el % d'hidrólisi d'una dissolució 0'05 M de Al2 (SO4 )3 . Ka (Al(H2 0)6 3+ )= 1'2·10-5 (51) Al(H2 0)3+ H (aq) + H2 O (l)  Al(OH)2+ (aq) + H3 O+ (aq) i 0'1 M ----- ----- ----- v x ----- x x e 0'1-x ------ x x
  27. 27. Sustituint en Ka x = [H3 O+ ] = 1'1·10-3 M pH = -log 1'1·10-3 = 2'96 % = x/co = 1'1·10-3 /0'1= 0'011  1'1% Ka= [ Al(OH)]·[H30] [Al ] 1' 2·10−5 = x 2 0' 1−x
  28. 28. La reacció de neutralització és: 2 NaOH (aq) + H2 SO4 (aq)  Na2 SO4 (aq) + 2 H2 O (l) Reacció completa (base forta + àcid fort). La relació estequiomètrica entre NaOH i H2 SO4 14) Per a valorar 20 mL de NaOH s'han gastat 16'4 mL de'una dissolució 0'01 M de H2 SO4 . Calcula la molaritat de la dissolució de NaOH (3) nNaOH nH2SO4 = 2 1 nNaOH =2· nH2SO4 → M NaOH x V NaOH =2· M H2SO4 x V H2SO4 M NaOH x 20 mL=2·0' 01 M x16' 4 mL→ M NaOH =0' 0164 M
  29. 29. Reacció completa (àcid dèbil + base forta) x NaOH (aq) + Hx B (aq)  Nax B (aq) + H2 O (l) Calculem els mols d'àcid cítric: Seguint l'estequiometria 15) Per a la neutralització de 0'421 g d'una mostra d'àcid cítric (C6 H8 O7 ) es van gastar 30'6 mL de d'una dissolució 0'215 M de NaOH. Calcula quants hidrogens àcids té l'àcid cítric. (18)n nàcid = m M molar = 0' 421 g 192 =2' 19·10−3 mol nNaOH nHxB = x 1 nNaOH=x ·nHxB → M NaOH x V NaOH =x· nHxB 0' 215 M ·30' 6·10 −3 L=x· 2' 19·10 −3 mol → x=3
  30. 30. Reacció compelta (àcid fort + base forta) 2 HNO3 (aq) + Mg(OH)2  Mg(NO3 )2 (aq) + 2 H2 0 (l) Calculem el mols de Mg(OH)2 Seguint l'estequiometria 16) Calcula el volum de HNO3 0'1 M que cal per neutralitzar 1 g de Mg(OH)2 . (20) nMgOH2= m Mmolar = 1 g 58' 3 =0' 017mol nHNO3 nMgOH2 = 2 1 nHNO3=2·nMgOH2 → M HNO3 x V HNO3=2·nMgOH2 0' 1 M ·V HNO3=2·0' 017mol → V HNO3=0' 343 L=343mL
  31. 31. Reacció completa (àcid dèbil + base forta) H2 A (aq) + 2 KOH (aq)  K2 A (aq) + 2 H2 O (l) Calculem la molaritat de la dissolució de KOH Calculem els mols d'àcid tartàric Seguint l'estequiometria 16) Valorem una dissolució que conté 12 g d'àcid tartàric H2C4H4O6 (àcid dipròtic) amb una dissolució de KOH (d: 1'045 g/mL i 5%), ¿quina volum de KOH fan falta? (21) 5 g de KOH 100 g totals x 1mol de KOH 56' 1 g de KOH x 1045 g totals 1 Ltotals =0' 93 M nH2A nKOH = 1 2 2·nH2A=nKOH → 2·nH2A=M KOH ·V KOH nàcid = m Mmolar = 12 g 150 =0' 08 mol 2·0' 08mol=0' 93 M ·V KOH → V KOH=0' 172 L=172mL
  32. 32. Reacció completa (base dèbil + àcid fort) NaHCO3 (s) + HCl (aq)  NaCl (aq) + CO2 (g) + H2 O (l) Seguint l'estequiometria 17) Calcula la massa de NaHCO3 que necessitem per neutralitzar 75 mL d'una dissolució 3 M de HCl. (22) nNaHCO3 nHCl = 1 1 nNaHCO3=nHCl → nNaHCO3=M HCl ·V HCl nNaHCO3=3 M ·0' 075 L → nNaHCO3=0' 225mol de NaHCO3 mNaHCO3=n⋅M molar=0' 225mol⋅83' 9 g/mol=18' 9 g de NaHCO3
  33. 33. Reacció completa (àcid fort + base forta) NaOH (aq) + Hcl (aq)  NaCl (aq) + H2O (l) Completem la taula per a diferents volums de NaOH Els mols de Hcl que tenim inicialment són: n=50·0'1=5 mmol 18) Dibuixa la corba de valoració pH= f(VNaOH(mL) de 50 mL 0'1 M d'HCl amb una dissolució de NaOH 0'1 M VNaOH afegit (mL) nNaOH afegit (Vx0'1) nHClexcès (mmol) nNaOH excès (mmoL) [H3O+] (M) [OH-] (M) pH 0 0 5-0=5 -- 5 /50 =0'1 -- 1 10 1 5-1=4 -- 4l/60=0'07 -- 1'18 20 2 5-2=3 -- 3/70=0'04 -- 1'37 30 3 5-3=2 -- 2/80=0'025 -- 1'6 40 4 5-4=1 -- 1/90=0'01 -- 1¡95 50 5 5-5=0 -- 10-7 -- 7
  34. 34. VNaOH afegit (mL) nNaOH afegit (Vx0'1) nHClexcès (mmol) nNaOH excès (mmoL) [H3 O+] (M) [OH-] (M) pH 60 6 -- 6-5=1 -- 1/110=0'009 11'96 70 7 -- 7-5=2 -- 2/120=0'017 12'22 80 2 -- 8-5=3 -- 3/130=0'023 12'36 90 3 -- 9-5=4 -- 4/140=0'029 12'46 100 4 -- 10-5=5 -- 5/150=0'033 12'52 0 20 40 60 80 100 120 0 2 4 6 8 10 12 14 VNaOH (mL) pH
  35. 35. Reacció completa (àcid fort + base dèbil) NH3 (aq) + HCl (aq)  NH4 + (aq) + Cl- (aq) Calculem el volum de HCl que fa falta per neutralitzar el NH3 . Seguint l'estequiometria 19) Calcula el pH del punt d'equivalència en la valoració de 50 mL de NH3 0'2 M amb una dissolució de HCl 0'1 M. Kb (NH3 )= 1'8·10-5 nNH3=nHCl → M NH3 ·V NH3=M HCl ·V HCl 0' 2 M ·50 mL=0' 1 M ·V HCl → V HCl=100mL mmol NH3 (aq) + HCl (aq)  NH4 + (aq) + Cl- (aq) i 0'2·50=10 0'1·100=10 ----- ----- v x=10 x x x final 0 0 10 10
  36. 36. En el punt d'equivalència s'han neutralitzat el NH3 amb el HCl i queda una dissolució formada per: 10 mmol de NH4 + en un V=150 mL 10 mmol de Cl- en un V=150 mL Aquest dos ions poden reaccionar amb l'aigua (hidròlisi) Cl- (no reacciona), NH4 + (equilibri) Calculem la Ka = Kw /Kb = 10-14 /1'8·10-5 = 5'6·10-10 pHequivalència = -log 6'26·10-6 = 5'2 concentracions NH4 + (aq) + H2 O (l)  NH3 (aq) + H3 O+ (aq) i 10/150=0'07 M -- -- -- v x -- x x e 0'07-x -- x x Ka= [NH3]·[H3O] [NH4] 5' 6·10 −10 = x2 0' 07−x x=[H3 O]=6' 26·10 −6 M
  37. 37. Reacció completa (àcid fort + base dèbil) HF (aq) + NaOH (aq)  Na+ (aq) + Cl- (aq) + H2 O (l) Calculem el volum de NaOH que fa falta per neutralitzar el HF. Seguint l'estequiometria 20) Calcula el pH del punt d'equivalència en la valoració de 50 mL de HF 0'2 M amb una dissolució de NaOH 0'1 M. Ka (HF)= 6'8·10-4 nHF=nNaOH → M HF ·V HF =M NaOH ·V NaOH 0' 2 M ·50 mL=0' 1 M ·V NaOH → V NaOH=100mL mmol HF (aq) + NaOH (aq)  Na+ (aq) + Cl- (aq) i 0'2·50=10 0'1·100=10 ----- ----- v x=10 x x x final 0 0 10 10
  38. 38. En el punt d'equivalència s'han neutralitzat el HF amb el NaOH i queda una dissolució formada per: 10 mmol de Na+ en un V=150 mL 10 mmol de F- en un V=150 mL Aquest dos ions poden reaccionar amb l'aigua (hidròlisi) F- (equilibri), Na+ (àcid molt dèbil, no reacciona) Calculem la Kb = Kw /Ka = 10-14 /6'8·10-4 = 1'5·10-11 pOHequivalència = -log 1'02·10-6 = 5'99 pHequivalència =14-5'99= 8'01 concentracions F- (aq) + H2 O (l)  HF (aq) + OH- (aq) i 10/150=0'07 M -- -- -- v x -- x x e 0'07-x -- x x Kb= [HF ]·[OH ] [F ] 1' 5·10 −11 = x2 0' 07−x x=[OH ]=1' 02·10 −6 M
  39. 39. Reacció completa (àcid fort + base forta) NaOH (aq) + HCl (aq)  NaCl (aq) + H2 O (l) Com l'estequiometria de la reacció és Reaccionen el 0'5 mmol de HCl completament amb 0'5 mmol de NaOH. Sobra 0'1 mmol de NaOH. El pH final estarà determinat per els 0'1 mmol de NaOH que ocuparan un volum de 30 + 50 = 80 mL. El Na+ (àcid molt dèbil i el Cl- (base molt dèbil) no reaccionen amb aigua. 21) Calcula el pH de la mescla formada per 50 mL de HCl 0'01 M i 30 mL de NaOH 0'02 M. (nHF )reaccionen=(nNaOH )reaccionen mmol HF (aq) + NaOH (aq)  Na+ (aq) + Cl- (aq) i 50·0'01=0'5 30·0'02=0'6 ----- ----- v x=0'5 x x x final 0 0'6-0'5=0'1 0'5 0'5
  40. 40. [NaOH ]final= 0' 1mmol 80mL =0' 0125 M Com és una base forta està totalment disociada i: [OH- ]final = 0'0125 M pOH = -log 0'0125 = 2'9 pH = 14-2'9 = 11'1
  41. 41. Reacció completa (àcid fort + base dèbil) B (aq) + HCl (aq)  BH+ (aq) + Cl- (aq) Calculem els mols inicials de piperidina Calculem el volum de HCl que farà falta para neutralitzar B Seguint l'estequiometria 22) Calcula el pH i les concentracions en el punt d'equivalència que s'obté al fer reaccionar 0'380 g de piridina (C5 H5 N) dissolts en 100 mL d'aigua amb una dissolució 0'24 M de HCl. Kb =1'7·10-9 nB=nHCl → 4' 8·10 −3 =M HCl ·V HCl nB= m M molar = 0' 38 g 79 =4' 8·10 −3 mol 4' 8·10 −3 =0' 24·V HCl V HCl=0' 02 L=20 mL mmol B (aq) + HCl (aq)  BH+ (aq) + Cl- (aq) i 4'8 0'24·20=4'8 ----- ----- v X=4'8 x x x final 0 0 4'8 4'8
  42. 42. En el punt d'equivalència s'han neutralitzat el Hcl amb la piperidina B i queda una dissolució formada per: 4'8 mmol de BH+ en un V=100+20=120 mL 4'8 mmol de Cl- en un V=120 mL Aquest dos ions poden reaccionar amb l'aigua (hidròlisi) Cl- (no reaccionan), BH+ (àcid dèbil, equilibri) Calculem la Ka = Kw /Kb = 10-14 /1'7·10-9 = 5'88·10—6 pHequivalència = -log 4'85·10-4 = 3'3 concentracions BH+ (aq) + H2 O (l)  B (aq) + H3 O+ (aq) i 4'8/120=0'04 M -- -- -- v x -- x x e 0'04-x -- x x Ka= [B]·[H3O] [BH ] 5' 88·10 −6 = x2 0' 04−x x=[H 3 O]=4' 85·10 −4 M
  43. 43. Les concentracions de totes les espècies al punt d'equivalència són: [B]= x = 4'85·10-4 M [H3O+]=x= 4'85·10-4 M [OH-]=Kw/[H3O+]= 10-14 /4'85·10-4 = 2'06·10-11 M [BH+]=0'04-x= 0'04-4'85·10-4 = 0'0395 M [Cl-]= 4'8/120 = 0'04 M [HCl]= 0
  44. 44. ALTRES PROBLEMES 1) Àcil fort (co  pH) : 33 2) Base forta (co  pH) : 34 3) Àcid dèbil (co Ka  pH) : 36, 38, 45 4) Base dèbil (co Kb  pH): 5) Base dèbil (α Kb  pH,co ): Exercici resolt 12 6) Base dèbil (co pH  Kb ) 7) Àcid dèbil ((co pH  Ka ): 39, 40, Exercici resolt 10 8) Base dèbil (Kb pH co ) 9) Àcid dèbil (Ka pH co ) ●
  45. 45. ● 10) Relació Ka /Kb . Càlcul Kn : 7, 20, 22, 23

×