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Fuerza relativa de ácidos y basesGUÍA PRÁCTICANº

Ejercicios PSU

1. Un valor de pH = 13,2 se considera

A) básico fuerte.B) ligeramente básico.C) neutro.D) ligeramente ácido.E) ácido fuerte.

2. ¿Cuál(es) de las siguientes alternativas es (son) correcta(s) con respecto al valor de pH?

I) A menor pH, mayor acidez. II) Si una sustancia presenta un pH = 12, se trata de una sustancia alcalina. III) A menor pH, mayor alcalinidad.

A) Solo I D) Solo I y IIB) Solo II E) Solo II y IIIC) Solo III

3. Las disoluciones que ofrecen una marcada resistencia a variar su pH frente a la adición de ácidos o bases, son conocidas con el nombre de disoluciones

A) inertes. D) neutras.B) isotónicas. E) inhibidoras.C) amortiguadoras.

4. El pH de una disolución 0,01 M de ácido bromhídrico (HBr) es

A) 1 D) 12B) 2 E) 13C) 10

Ciencias Básicas Electivo Química

Cpech2

5. ¿Cuál es el pH de una disolución 0,01 M de hidróxido de sodio (NaOH)?

A) 13 D) 2B) 12 E) 1C) 10

6. ¿Cuál será la concentración de protones (H+) de una disolución amoniacal utilizada para la limpieza doméstica, cuya concentración de iones hidroxilo (OH–) es 0,001 M?

A) 1 ⋅ 10–8 M D) 1 ⋅ 10–11 MB) 1 ⋅ 10–9 M E) 1 ⋅ 10–12 MC) 1 ⋅ 10–10 M

7. ¿Cuál de las siguientes disoluciones tendrá menor pH?

A) Disolución 0,01 M HClB) Disolución 0,01 M NaOHC) Disolución 0,05 M Ca(OH)2D) Disolución 0,10 M LiOHE) Disolución 0,10 M HNO3

8. EnelgráficosemuestralainfluenciadelpHenlavelocidaddereaccióndetresenzimasdigestivas:la pepsina, que hidroliza las proteínas en el estómago, la ptialina o amilasa salival, que comienza la degradación del almidón en la boca y la tripsina, que actúa sobre los péptidos en el intestino delgado.

10 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 pH

Velo

cida

d de

reac

ción Pepsina Ptialina

Tripsina

Apartirdelgráfico,¿cuáldelassiguientesafirmacionesescorrecta?

A) El pH óptimo de la pepsina es más alto que el de las otras dos enzimas.B) La concentración de H+ es menor en el intestino delgado que en el estómago.C) La tripsina tiene un pH óptimo aproximadamente neutro.D) En el intestino delgado existe una concentración de OH− menor que en la boca.E) Las enzimas no son sensibles a las variaciones de pH.

GUIA PRÁCTICA

Cpech 3

9. En la siguiente tabla semuestran algunos indicadores ácido−base, junto a los datos de susintervalosdevirajeyelcolorquetienencuandoelpHesinferiorosuperioradichointervalo.

Indicador Color a pH inferior Intervalodeviraje Color a pH superior

Azul de timol Rojo 1,2 - 2,8 AmarilloNaranjademetilo Anaranjado 3,1 - 4,4 AmarilloRojodemetilo Rojo 4,2 - 6,3 Amarillo

Azul de clorofenol Amarillo 4,8 - 6,4 RojoAzul de bromotimol Amarillo 6,0 - 7,6 AzulAmarillo de alizarina Amarillo 10,1 - 12,0 Rojo

Fenolftaleína Incoloro 8,3 - 10,0 RojoRojoneutro Rojo 6,8 - 8,0 Amarillo

Se dispone de una disolución de pH desconocido. Al añadir distintos indicadores a muestras de dichadisolución,lacoloraciónvaríatalycomoseindicaacontinuación:

• Azuldetimol→Amarillo• Fenolftaleína→Incoloro• Naranjademetilo→Amarillo• Azuldeclorofenol→Amarillo

Según esta información, ¿en qué intervalo se encontrará el pH de la disolución?

A) 3-4 D) 6-7B) 4-5 E) 7-8C) 5-6

Ciencias Básicas Electivo Química

Cpech4

10. Enelesquemadelafigura,setieneunabasefuerte(BOH)enelmatrazdeaforoXyunácido(HA) de concentración conocida en la bureta Y.

Y

X

En relación a la situación descrita, ¿cuál de las siguientes curvas de titulación sería más apropiada?

10

10 20 30 40 50 60

23456789

10111213

pH

mL de AH

14

E)

10

10 20 30 40 50 60

23456789

10111213

pH

mL de AH

14

A)

10

10 20 30 40 50 60

23456789

10111213

pH

mL de BOH

14

B)

10

10 20 30 40 50 60

23456789

10111213

pH

mL de AH

14

C)

10

10 20 30 40 50 60

23456789

10111213

pH

mL de AH

14

D)

GUIA PRÁCTICA

Cpech 5

11. ¿Cuál es el pH de una disolución 0,1 M de ácido acético (CH3COOH), el cual se ha disociado un 10%?

A) 1,87 D) 3,00B) 2,00 E) 3,87C) 2,87

12. Sonejemplosdebasesfuertesel

A) KOH y S2– D) NaOH y CO32–

B) KOH y HCl E) KOH y NaOHC) NaOH y S2–

13. Una disolución 0,2 M de amoniaco (NH3) se disocia según la siguiente reacción

NH3 + H2O → NH4+ + OH–

Si la constante de disociación de dicha reacción es K = 1,81 x 10–5, entonces la concentración de iones hidroxilo presente en el sistema, es

A) √1,81x10‒5 M D) √1,90x10‒5 M B) √3,62x10‒6 M E) √1,90x10‒6 M C) √2,70x10‒5 M

14. Utilizando la constante de disociación del ácido propiónico como 1,34 x 10–5, ¿cuál es el pH de una disolución que contiene ácido propiónico (C2H5COOH) de concentración 0,5 M y propionato de sodio (C2H5COONa) de concentración 0,7 M?

A) 3,02 D) 4,62B) 3,50 E) 5,02C) 4,12

15. La concentración de iones hidrógeno y el pH de una disolución formada al añadir 20 mL de NaOH 0,1 M a 50 mL de HCl 0,1 M, son

A) [H+] pH

0,012 1,920,023 1,640,034 1,460,043 1,360,058 1,23

B) C) D) E)

Ciencias Básicas Electivo Química

Cpech6

Tabla de corrección

Ítem Alternativa Habilidad

1 Reconocimiento

2 Comprensión

3 Reconocimiento

4 Aplicación

5 Aplicación

6 Aplicación

7 Aplicación

8 ASE

9 Aplicación

10 ASE

11 Aplicación

12 Comprensión

13 Aplicación

14 Aplicación

15 Aplicación

GUIA PRÁCTICA

Cpech 7

Resumen de contenidos

La escala de pH

La medida de la acidez de una disolución es el pH, que es una escala logarítmica de la concentración de iones H+ en disolución. Matemáticamente, tiene la forma

pH= -log [H+]

Mientras más bajo es el valor del pH de una disolución, esta tendrá una mayor concentración de iones H+ y por lo tanto será más ácida. Así también, a menor concentración de iones H+, la disolución será menos ácida y el pH más alto.

El pOH es una medida de la basicidad de una sustancia y corresponde matemáticamente a

pOH= -log [OH-]

La escala de pH se mueve entre los valores 0 y 14.

- De 0 a 6,9 se considerará una sustancia ácida.- De 7,1 a 14 será básica. - A pH 7 se considerará neutra.

SesabetambiénqueelpHyelpOHserelacionansegún:

pH + pOH =14

Así que conociendo el valor del pOH, se puede calcular también el pH y viceversa.

Sustancias pH ÁcidoÁcido clorhídrico (HCl) 0,0Jugos gástricos 1,0Jugo de limón 2,3Vinagre 2,9Vino 3,5Jugo de tomate 4,1Café 5,0Lluvia ácida 5,6Leche 6,6 NeutroAgua destilada 7,0Sangre 7,4Levadura 8,4Disolución de bórax 9,2Pasta de dientes 9,9Leche de magnesia 10,5Agua de cal 11,0Amoniaco doméstico 11,9Hidróxido de sodio (NaOH) 14,0 Básico

Ciencias Básicas Electivo Química

Cpech8

Constante de acidez y basicidad

Otra forma de determinar cuán ácida o básica es una sustancia es su constante de acidez o basicidad.Corresponde a una constante de equilibrio producida en virtud del grado de disociación de una sustanciaenjuego.Estadisociaciónparcialsesimbolizaconunaflechabidireccional.

Sustancia Reacción Expresión de la constante Valor

Ácido propiónico C2H5-COOH↔C2H5-COO- + H+ Ka =[C2H5COO-] [H+]

[C2H5COOH] Ka = 1,34 x 10-5

Ácido acético CH3COOH↔CH3COO- + H+ Ka =[CH3COO-] [H+]

[CH3COOH] Ka = 1,75 x 10-5

Amoniaco NH3 + H2O↔NH4+ + OH- Kb =

[NH4+] [OH-]

[NH3]Kb = 1,80 x 10-5

Ion cianuro CN- + H2O↔HCN+OH- Kb =[HCN] [OH-]

[CN-] Kb = 2,00 x 10-5

En la tabla se observa que el ácido acético posee una constante de acidez mayor que el propiónico, así que el ácido acético es más fuerte que este último, liberando mayor cantidad de iones H+, con lo que supHserámásbajo.Paralasdossustanciasdelaparteinferior,quesonbásicas,elioncianuroposeeuna constante de basicidad mayor, por lo que es una base relativamente más fuerte que el amoniaco.

A diferencia de las sustancias mencionadas anteriormente, existen otras que se disocian completamente. Se les llama ácidos fuertes (como el HCl y el H2SO4) y bases fuertes (como el NaOH). Para ellas, sus respectivas Ka y Kb son tan altas, que se consideran infinitas. Las especies de la tabla y otras, se dice que son débiles, ya que su constante es pequeña.

Buffer

Un buffer, disolución tampón o disolución amortiguadora se caracteriza por ser aplicada para evitar cambios significativos en el pH. Consta de un ácido débil y su correspondiente base conjugada en unadisoluciónquetenderáaunvalorfijodepH,determinadoporlaKadelácido.Enlosseresvivos,laexistencia de sistemas buffer permite la supervivencia de un organismo. La sangre humana tiene un pH de 7,36 – 7,44 (levemente básica), cambios pequeños en el pH pueden provocar cuadros de acidosis (pH < 7,36) o alcalosis (pH > 7,44).

En la sangre hay varios sistemas buffer, uno importante es el buffer de H2CO3/HCO3- (ácido carbónico/

bicarbonato).

CO2 + H2O↔H2CO3 ↔HCO3- + H+

Sicomoproductodelmetabolismo,seprodujeseanhídridocarbónico(CO2) en exceso, este reaccionaría con moléculas de agua generando H2CO3, un compuesto que se descompone disociándose parcialmente en bicarbonato e iones hidronio, compensándose el exceso de CO2. Por otro lado, ante la presencia de iones H+ en exceso, estos iones reaccionarían con el HCO3

- disponible para formar H2CO3, el cual, se descompondrá en CO2 y H2O, compensándose la acidez.

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Cpech 9

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_____________________________________________________Han colaborado en esta edición:

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Coordinadora PSUFrancisca Carrasco Fuenzalida

Equipo EditorialPatricia Cortez GallardoClaudia Tapia Silva

Equipo de Corrección IdiomáticaPaula Santander Aguirre

Equipo Gráfico y DiagramaciónCynthia Ahumada PérezDaniel Henríquez FuentesVania Muñoz DíazTania Muñoz RomeroElizabeth Rojas Alarcón

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