Cuestiones de ácido-base, precipitación y electroquímica

INTRODUCCIÓNElaprendizajede laQuímicaconstituyeunretoalqueseenfrentancadaaño los,cadavez

másescasos,estudiantesde2°debachilleratoqueeligenlasopcionesde“Ciencias”,“Ciencias

de la Salud” e “Ingeniería y Arquitectura”. Esto también constituye un reto para los

profesoresque,nosolodebensercapacesdebuscar laformamáseficazparaexplicaresta

disciplina,sinoademás,inculcarelinterésquenacedelreconocimientodelpapelquejuega

laQuímicaenlavidayeneldesarrollodelassociedadeshumanas.

Enestecontexto, lasOlimpiadasdeQuímicasuponenunaherramientamuy importanteya

que ofrecen un estímulo, al fomentar la competición entre estudiantes procedentes de

diferentescentrosycondistintosprofesoresyestilosoestrategiasdidácticas.

Esta colección de cuestiones y problemas surgió del interés por parte de los autores de

realizarunarecopilacióndelosexámenespropuestosendiferentespruebasdeOlimpiadasde

Química,conelfindeutilizarloscomomaterialdeapoyoensusclasesdeQuímica.Unavez

inmersos en esta labor, y a la vista del volumen de cuestiones y problemas reunidos, la

Comisión de Olimpiadas de Química de la Asociación de Químicos de la Comunidad

Valenciana consideró que podía resultar interesante su publicación para ponerlo a

disposicióndetodoslosprofesoresyestudiantesdeQuímicaalosquelespudieraresultarde

utilidad.Deestamanera,elpresentetrabajosepropusocomounposiblematerialdeapoyo

para la enseñanza de laQuímica en los cursos de bachillerato, así como en los primeros

cursosdegradosdeláreadeCienciaeIngeniería.Desgraciadamente,nohasidoposible‐por

cuestiones que no vienen al caso‐ la publicación delmaterial.No obstante, la puesta en

comúnde lacoleccióndecuestionesyproblemasresueltospuedeservirdegermenparael

desarrollo de un proyectomás amplio, en el que el diálogo, el intercambio de ideas y la

compartición de material entre profesores de Química con distinta formación, origen y

metodología,peroconobjetivoseinteresescomunes,contribuyaaimpulsarelestudiodela

Química.

EnelmaterialoriginalsepresentanlosexámenescorrespondientesalasúltimasOlimpiadas

Nacionales de Química (1996‐2011) así como otros exámenes correspondientes a fases

localesdediferentesComunidadesAutónomas.Enesteúltimocaso,sehan incluidosólo las

cuestiones y problemas que respondieron almismo formato que las pruebas de la Fase

Nacional.Sepretendeampliarelmaterialconlascontribucionesquerealicenlosprofesores

interesadosenimpulsaresteproyecto,encuyocasoseharámenciónexplícitadelapersona

quehayarealizadolaaportación.

Lascuestionessonderespuestasmúltiplesysehanclasificadopormaterias,deformaqueal

final de cada bloque de cuestiones se indican las soluciones correctas. Los problemas se

presentan completamente resueltos. En la mayor parte de los casos constan de varios

apartados,queenmuchasocasionessepodríanconsiderarcomoproblemasindependientes.

Es por ello que en el caso de las Olimpiadas Nacionales se ha optado por presentar la

resoluciónde losmismosplanteando el enunciadode cadaapartado y,a continuación, la

resolucióndelmismo,enlugardepresentarelenunciadocompletoydespuéslaresoluciónde

todoelproblema.Enlascuestionesyenlosproblemassehaindicadolaprocedenciayelaño.

Losproblemasycuestionesrecogidosenestetrabajohansidoenviadospor:

JuanA.Domínguez(Canarias),JuanRubio(Murcia),LuisF.R.VázquezyCristinaPastoriza

(Galicia),JoséA.Cruz,NievesGonzález,GonzaloIsabel(CastillayLeón),AnaTejero(Castilla‐

LaMancha), PedroMárquez (Extremadura), PilarGonzález (Cádiz),Ángel F. Sáenz de la

Torre (La Rioja), José Luis Rodríguez (Asturias),Matilde Fernández (Baleares), Fernando

Nogales(Málaga).

Finalmente,losautoresagradecenaHumbertoBuenosuayudaenlarealizacióndealgunas

delasfigurasincluidasenestetrabajo.

Losautores

ProblemasyCuestionesdelasOlimpiadasdeQuímica.Volumen3.(S.Menargues&F.Latre) 1

8.ÁCIDO‐BASE

8.1.Unhidróxidometálicoanfóterosecaracterizaporquees:a)Solubleenácidosybasesfuertesperoinsolubleendisolucionesacuosasneutras.b)Solubleenácidosybasesfuertesytambiénendisolucionesacuosasneutras.c)Solubleenácidosfuertesyendisolucionesacuosasneutrasperoinsolubleenbasesfuertes.d)Solubleúnicamenteenexcesodebasefuerte.e)InsolubleendisolucionesacuosasacualquiervalordepH.

(O.Q.N.Navacerrada1996)

Unanfóteroesunasustanciaqueescapazdereaccionarconácidosybases.Sireaccionaquieredecirquesedisuelveendisolucionesdeestassustancias.

Larespuestacorrectaeslaa.

8.2.CalculeelpHdeunadisolucióndeacetatosódico1,0M.a)9,38b)2,38c)5,38d)4,77e)7,00

(Dato. paraelácidoacético=1,7·10 )(O.Q.N.Navacerrada1996)

El acetato de sodio, NaCH COO, en disolución acuosa se encuentra disociado según laecuación:

NaCH COO(aq)CH COO (aq)+Na (aq)

ElionNa ,eselácidodébilconjugadodelabasefuerteNaOHporloquenosehidroliza.

El ion CH COO , es la base conjugada del ácido débil CH COOH y se hidroliza según laecuación:

CH COO (aq)+H O(l)CH COOH(aq)+OH (aq)

Laconstantedebasicidad(hidrólisis)delionacetatoes:

K =KK

=1,0·10

1,7·10=5,9·10

Enelequilibriosecumpleque:

[CH COOH]=[OH ] [CH COO ]≈1,0M

Laexpresióndelaconstantedeequilibrioquedacomo:

5,9·10 =[OH 2

1,0[OH =2,4·10 M

pOH=‐log 2,4·10 =4,62pH=14–4,62=9,38



8.3.ElpHdeunadisolución10 MdelácidofuerteHCles:a)6,98b)8,00c)7,00d)1,00e)10,00

(O.Q.N.Navacerrada1996)(O.Q.L.Asturias2011)

Lasecuacionesquímicascorrespondientesalasionizacionesexistentesson:

HCl(aq)+H O(l)Cl (aq)+H O (aq)

2H O(l)OH (aq)+H O (aq)

Lasconstantesdeequilibriodeambasreaccionesson:

K =∞

K =[H O ][OH ]

ElbalancedemateriacorrespondientealHCles:

[HCl]0=[Cl ]=c

Elbalancedecargas(condicióndeelectroneutralidad)enladisoluciónes:

[H O ]=[OH ]+[Cl ]

Sustituyendoelvalorde[OH ]enlaexpresióndeK seobtiene:

[OH ]=[H O ]c

K =[H3O+] [H O ]c

10 =[H O ] [H O ]10 [H O 10 [H O ]10 =0

Seobtiene:

[H O ]=1,05·10 MpH=‐log 1,05·10 =6,98


(EnAsturias2011laconcentracióndelHCles2,3·10 M).

8.4.Ordenelossiguientesácidosdesdeelmásfuertealmásdébil.a)HF, ,ácidoacéticob)Ácidoacético, ,HFc) ,HF,ácidoacéticod)Ácidoacético,HF, e)HF,ácidoacético, Datos. (ácidoacético)=4,76; ( )=1,99; (HF)=3,17.


Lafuerzadeunácidovienedeterminadaporelvalordesuconstantedeacidez,K .Cuantomayoresestevalormayoreslafuerzadelácido.

ElpK deunácidosedefinecomo:

pK =‐logK


Portanto,unácidoserátantomásfuertecuantomenorseaelvalordesupK .

Losácidosdadosordenadosdemásfuerteamásdébilson:

=1,99 >HF =3,17 >ácidoacético =4,76

Larespuestacorrectaeslac.

8.5.¿Cuáldelassiguientessalesformaunadisoluciónácidacuandosedisuelveenagua?a) b) c) d) e)

(O.Q.N.Navacerrada1996)(O.Q.L.Sevilla2004)

Se trata de cinco sales amónicas de ácidos débiles por lo que se produce una hidrólisisdoble.

Lahidrólisisdelionamonio:

NH (aq)+H O(l)NH (aq)+H O (aq)

Lahidrólisisdelosaniones:

A (aq)+H O(l)HA(aq)+OH (aq)

Paraqueladisoluciónseaácidadebecumplirselacondicióndeque:

[H O ]procedentesdelNH > OH ]procedentesdelA

Paraqueesoocurraesprecisoque:

K NH >K A K NH <K HA

Consultandolabibliografía,detodoslosácidosdadoselúnicoquetieneunaconstantedeacidezmayorque ladebasicidaddelNH K =1,8·10 eselHF K =6,6·10 .Portanto,lasalqueproduceunadisoluciónácidaes .

Larespuestacorrectaeslab.

8.6.Enlavaloracióndeunácidodébilconunabasefuerte,elpHenelpuntodeequivalenciaes:a)14b)7,0c)Menorque7.d)Mayorque7.e)Igualqueel delácidodébil.


ElpHdelpunto finaldeunavolumetría vienedadopor las sustancias existentes en esemomentoenladisolución.

Enelcasode lavaloracióndeunácidodébil,porejemploHCN,conunabasefuerte,porejemploNaOH,laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreamboses:

HCN(aq)+NaOH(aq)NaCN(aq)+H O(l)

LasustanciaexistenteenelpuntodeequivalenciaeselNaCN,unasalprocedentedeácidodébilybasefuerte.Endisoluciónacuosaseencuentraenformadeiones:



ElionCN ,eslabaseconjugadadelácidodébilHCNysehidrolizasegúnlaecuación:

CN (aq)+H O(l)HCN(aq)+OH (aq)

ComoalfinalsóloexistenionesOH enladisolución,elpH>7.

Larespuestacorrectaeslad.

8.7.¿Cuálde lassiguientesmezclasacuosasnoesunaverdaderadisoluciónreguladora?Elvolumentotalesunlitro.a)1,0molde +0,5moldeKOH.b)1,0molde +0,5moldeHCl.c)1,0molde +0,5molde .d)1,0molde +0,5moldeKOH.e)Ningunadeestasdisoluciones.

(O.Q.N.Navacerrada1996)(O.Q.L.Madrid2005)(O.Q.L.LaRioja2005)(O.Q.L.Asturias2011)

Unadisoluciónreguladoraestá formadaunácidoobasedébilyunasalquecontenga labaseoelácidoconjugadodeéstos.

a)Lareacciónquímicaentre yKOHnoesposibleyaquese tratadedosbases.Nopuedenformarunadisoluciónreguladora.

b)LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreNH yHCles:

HCl(aq)+NH (aq)NH Cl(aq)+H O(l)

Comolareacciónesmolamolyexisteninicialmente0,5molesdeHCl,estasustanciaeslimitanteyconsume0,5molesdeNH .Alfinaldelareacciónquedan0,5molesdeNH sinreaccionar y 0,5 moles de NH Cl formados. Dicha mezcla constituye una disoluciónreguladora.

c)UnamezcladeNH yNH Clconstituyeyadirectamenteunadisoluciónreguladora.

d)LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreNH ClyKOHes:

NH Cl(aq)+KOH(aq)NH (aq)+KCl(aq)+H O(l)

Comolareacciónesmolamolyexisteninicialmente0,5molesdeKOH,estasustanciaeslimitanteyconsume0,5molesdeNH Cl.Alfinaldelareacciónquedan0,5molesdeNH Clsin reaccionar y 0,5 moles de NH formados. Dicha mezcla constituye una disoluciónreguladora.


8.8.Dadalasiguientereacción:

(aq)+ (l)HCN(aq)+ (aq)

Si para el ácidoHCN es 4,8·10 , y = 1·10 , la constante de equilibrio para lareacciónanteriores:a)2,1·10 b)2,1·10 c)‐4,8·10 d)4,8·10 e)2,1·10

(O.Q.N.CiudadReal1997)


Laconstantedebasicidaddelioncianuro(hidrólisis)es:

Kb=KwKa

=1,0·10

4,8·10=2,1·10


8.9.Cuandosemezclanvolúmenesigualesdedisoluciones0,1Mde y ,elpHdeladisoluciónresultanteserá:a)Entre1y7.b)IgualalpKadel .c)IgualalpKadel .d)Iguala7.e)Entre7y13.


Si se mezclan un ácido fuerte, HClO , con una base débil, KNO , la ecuación químicaajustadacorrespondientealareacciónentreamboses:

HClO (aq)+KNO (aq)KClO (aq)+HNO (aq)

Comolareacciónesmolamolyexisteninicialmentevolúmenesigualesdedisolucionesdelamismaconcentración,setratadecantidadesestequiométricasporloqueseconsumencompletamenteyalfinalsóloquedanlosproductosformados.

ElKClO , esuna salprocedentedeácido fuerteybase fuerte,por tanto sus ionesno sehidrolizan.

ElHNO ,esunácidodébilcapazdeproducirionesH O ,portanto,elpHdeladisoluciónes1<pH<7.


8.10.Unadisoluciónreguladoracontieneconcentracionesigualesdeunácidodébil(HA)ysubaseconjugada( ).Si paraHAes1,0·10 ,elpHdeladisoluciónreguladoraes:a)1,0b)7,0c)5,0d)13,0e)9,0


ElequilibriocorrespondienteaunadisoluciónreguladoraformadaporunácidoHAyunasalquecontienelabaseconjugadaA es:

HA(aq)+H O(l)A (aq)+H O (aq)

Laexpresióndelaconstantedeacidezes:

K =A H O

HA= H O

baseacido

Si[ácido]=[base]seobtiene:

H O =Kacidobase

=1,0·10 M

pH=‐log 1,0·10 =9,0


Larespuestacorrectaeslae.

8.11.¿CuáldelassiguientesdisolucionesesunadisoluciónreguladoraconunpHmayorde7?a)10mL 0,1M+5,0mLHCl0,1M.b)10mLHCNO0,1M+10mLNaOH0,1M.c)10mLHCNO0,1M+5,0mLNaOH0,1M.d)10mL 0,1M+10mLHCl0,1M.e)Ningunadeestasmezclas.

(Datos. paraelHCNO=2,2·10 y parael =1,7·10 )(O.Q.N.CiudadReal1997)

Unadisoluciónreguladoraestá formadaunácidoobasedébilyunasalquecontenga labaseoelácidoconjugadodeestos.

a)LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreNH yHCles:


Elnúmerodemmolesdecadaespeciees:

5mLHCl0,1M0,1mmolHCl1mLHCl0,1M

=0,5mmolHCl

10mLNH 0,1M0,1mmolNH1mLNH 0,1M

=1,0mmolNH

Comolareacciónesmolamolyexisteninicialmente0,5mmolesdeHCl,estasustanciaeslimitanteyconsume0,5mmolesdeNH .Alfinaldelareacciónquedan0,5mmolesdeNH sin reaccionar y 0,5 mmoles de NH Cl formados. Dicha mezcla constituye unadisoluciónreguladorabásica.

b)LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHCNOyNaOHes:

HCNO(aq)+NaOH(aq)NaCNO(aq)+H O(l)


10mLHCNO0,1M0,1mmolHCNO1mLHCNO0,1M

=1,0mmolHCNO

10mLNaOH0,1M0,1mmolNaOH1mLNaOH0,1M

=1,0mmolNaOH

Como la reacción es mol a mol y existe igual número de moles de ambas sustanciasinicialesse tratadecantidadesestequiométricasquereaccionancompletamente.Al finaldelareacciónsóloquedan1,0mmolesdeNaCNOformados.

ElNaCNOesunasalprocedentedeácidodébilybasefuerte:


ElionCNO ,eslabaseconjugadadelácidodébilHCNOysehidrolizasegúnlaecuación:

CNO (aq)+H O(l)HCNO(aq)+OH (aq)

AunqueelpH>7,noseobtieneunadisoluciónreguladorabásica.


c)Enestecasoelnúmerodemmolesdecadaespeciees:

10mLHCNO0,1M0,1mmolHCNO1mLHCNO0,1M

=1,0mmolHCNO


=0,5mmolNaOH

Comolareacciónesmolamolyexisteninicialmente0,5mmolesdeNaOH,estasustanciaeslimitanteyconsume0,5mmolesdeHCNO.Alfinaldelareacciónquedan0,5mmolesdeHCNO sin reaccionar y 0,5mmoles deNaCNO formados.Dichamezclaconstituyeunadisoluciónreguladoraácida.

d)LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHClyNH es:




=1,0mmolHCl


=1,0mmolNH

Como la reacción es mol a mol y existe igual número de moles de ambas sustanciasinicialesse tratadecantidadesestequiométricasquereaccionancompletamente.Al finaldelareacciónsóloquedan1,0mmolesdeNH Clformados.

ElNH Clesunasalprocedentedeácidodébilybasefuerte:

ElionCl ,eslabasedébilconjugadadelácidofuerteHClporloquenosehidroliza.

ElionNH ,eselácidoconjugadoesdelabasedébilNH ysehidrolizasegúnlaecuación:


ElpH<7,ynoseobtieneunadisoluciónreguladorabásica.


8.12.Indiquecuáldelassiguientesreaccionesdehidrólisiseslacorrecta:a) +2 +2 + b) +3 2 +3CaOc) +6 2 +3 d)4 +9 3 +5 +12Cae)NaCl+ NaOH+HClf) +5 + +3CaO+3

(O.Q.N.CiudadReal1997)(O.Q.N.Almería1999)(O.Q.N.Ávila2009)(O.Q.L.Madrid2011)

En lascuatroprimerasreaccionesseplantea laposiblehidrólisisdelCa N ,especiequedisueltaenaguasedisociasegúnlaecuación:

Ca N (aq)3Ca (aq)+2N (aq)

Lahidrólisisdelioncalcio:

Ca (aq)+2H O(l)Ca OH (aq)+2H (aq)

Proble

Lahi

Multi

Suma

La ecsenti

Lare

(Enla

8.13.a)1,2b)2,4c)Ligd)Fa

El ácencu

Cons

ElpH

Lare

8.14.a)Qub)Lac)Lad)El

Unabpued

Comoporlo

emasyCuestio

drólisisdel

N (aq)+

iplicandoca

3[Ca (aq

2[N (aq

andoambas

(aq

cuación proidocontrario

espuestacor

acuestiónp

ElpHdeuna24geramenteinaltaundato.

cido clorhídentracomp

HCl(aq)+

iderando1

0,012mol

Hdeestadis

pH=‐log

espuestacor

Elcarácterbueelnitrógenaposicióndelausenciadepardeelectr

basedeLewdecompartir

oseobservoquesetra

onesdelasOlim

ionnitruro:

+3H O(l)

adaecuación

q)+2H O(

q)+3H O(l

secuaciones

q)+6 (

opuesta eno.

rrectaeslac

propuestaen

adisolución0

nferiora2.

drico, HCl, eletamented

H O(l)

Ldedisoluc

HCl1molH1mol

soluciónes:

0,012 =1,9

rrectaeslac

básicodelamnotienegradlnitrógenoeeoxígenoenlronessincom

wises todarconunácid

vaen laestrtadeunaba

mpiadasdeQu

:

NH (

nporelnúm

(l)Ca

)NH

s,ysimplific

(l)2

el apartado

c.

nÁvila2009

0,012molar

es un ácidodisociadoseg

Cl(aq)+

ción:

H OHCl

=0,01

9

c.

moníacosededodeoxidacienelsistemalamolécula.mpartirdeln

especiequído.

ructuradeLasedeLewis

uímica.Volume

(aq)+3OH

merodeione

a OH (aq)

H (aq)+3O

candoelagu

(aq)+3

o e) es absu

9sesustituy

deácidoclo

monoprótigúnlaecuac

H O (aq)

12molH O

debea:ión+3.periódico.

nitrógeno.

ímicaquep

Lewis,elNHs:

en3.(S.Menar

(aq)

esquesehid

)+2H (aq)

OH (aq)]

a,seobtiene

(a

urda ya que

yeelapartad

rhídricoes:

(O.Q.L.Murcia

ico fuerte qción:

(O.Q.L.Murcia

poseepares

H poseeun

rgues&F.Latre

drolizan:

)]

e:

aq)

e la reacció

doe)porelf

a1997)(O.Q.L.

que en disol

a1997)(O.Q.L.

deelectron

pardeelec

e)

ón tiene lug

f).

CastillayLeón

lución acuo

CastillayLeón

nessolitario

ctronessolit

8

gar en

n2011)

osa se

n2011)

osque

tarios



8.15.¿CuáleselpHdeunadisoluciónde 0,3M?a)5,29b)8,71c)4,88d)9,74e)9,11

(Dato. =1,7·10 )(O.Q.N.Burgos1998)

El bromuro de amonio, NH Br, en disolución acuosa se encuentra disociado según laecuación:

NH Br(aq)Br (aq)+NH (aq)

ElionBr ,eslabasedébilconjugadadelácidofuerteHBrporloquenosehidroliza.

ElionNH ,eselácidoconjugadodelabasedébilNH ysehidrolizasegúnlaecuación:


Laconstantedeacidez(hidrólisis)delionamonioes:

KH O NH

NH

K =KK

=1,0·10

1,7·10=5,9·10


[NH ]=[H O ] [NH ]≈0,3M


5,9·10 =[H O0,3

[H O ]=1,3·10 M

pH=‐log 1,3·10 =4,88


8.16.¿Cuáldelassiguientessalesformaunadisoluciónbásicacuandosedisuelveenagua?a) =4,6·10 b) =1,2·10 c) =3,7·10 d) =7,2·10 e) =1,8·10

(O.Q.N.Burgos1998)

Se trata de cinco sales amónicas de ácidos débiles por lo que se produce una hidrólisisdoble.

Lahidrólisisdelionamonio:



Lahidrólisisdelosaniones:


Paraqueladisoluciónseabásicadebecumplirselacondicióndeque:

[OH ]procedentesdelA >[H O ]procedentesdelNH

Paraqueesoocurraesprecisoque:

K A >K NH K HA <K NH

De todos los ácidos dados el único que tiene una constante de acidezmenor que la debasicidaddelNH K =1,8·10 eselHClO K =3,7·10 .Portanto,lasalqueproduceunadisoluciónbásicaesNH4ClO.


8.17.¿Cuáldelassiguientesdisolucionesacuosasformaunadisoluciónreguladoracuandosemezclanlosdosreactivosencantidadesapropiadas?a)HCl+NaClb)NaCN+NaClc)HCN+NaCld)NaCN+HCNe) +HCl

(O.Q.N.Burgos1998)


a)NosetratadeunadisoluciónreguladorayaqueelHClesunácidofuerteynoreaccionaconelNaClparaformarunácidodébil.

b)Nosetratadeunadisoluciónreguladorayaquelasdossalespropuestasnoreaccionanentresíparaformarunácidodébil.

c)No se tratadeunadisolución reguladorayaqueelHCNesunácidodemasiadodébilcomoparaformarNaCNapartirdelNaCl.

d)Enlasproporcionesadecuadas,NaCN+HCNformanunadisoluciónreguladora.

e)Nose tratadeunadisoluciónreguladorayaquehaydosácidos fuertesyningunasalderivadadeellos.


8.18.Paraelion el es7,21.CalculeelpHde1Ldeunadisoluciónreguladoraquecontiene0,50molde y0,50molde ,despuésdelaadiciónde0,05moldeKOH.a)7,12b)7,29c)7,75d)7,16e)7,21

(O.Q.N.Burgos1998)

ElequilibriocorrespondienteaunadisoluciónreguladoraformadaporelácidoH PO yunasalquecontienesubaseconjugadaHPO es:


H PO (aq)+H O(l)HPO (aq)+H O (aq)


K =HPO H O

H PO= H O

HPOH PO

Tomando logaritmos y multiplicando por ‐1 se obtiene la ecuación de Henderson‐HasselbachquepermitecalcularelpHdeunadisoluciónreguladora:

pH=pK +logHPOH PO

LasconcentracionesantesdelaadicióndeKOHson:

HPO = H PO =0,5mol1L

=0,5M

ElpHdeladisoluciónantesdelaadicióndeKOHes:

pH=7,21+log0,50,5

7,21

Laadiciónde0,05molesdeKOH(base)hacequeselleveacabolasiguientereacción:

H PO (aq)+OH (aq)HPO (aq)+H2O(l)

Los 0,05mol de KOH gastan 0,05mol de H PO (ácido) y forman 0,05mol de HPO (base).

ElpHdeladisolucióndespuésdelaadicióndeKOHes:

pH=7,21+log0,5+0,050,5–0,05

=7,297


8.19. Si el pHdeunadisolucióndeunácidomonoprótico fuerte es2,17. ¿Entre qué valoresestarácomprendidalaconcentraciónmolardeladisoluciónrespectoadichoácido?a)Entre0,0001y0,001b)Entre0,001y0,01c)Entre0,01y0,10d)Entre0,10y1,00

(O.Q.L.Murcia1998)

DeacuerdoconelconceptodepH:

[H O ]=10 =10 , M=6,8·10 M


8.20.¿CuáleselpHdeunadisoluciónetiquetadacomoNaF0,136mol· ?a)2,02b)8,15c)3,17d)11,98e)5,85

(Dato. paraelácidoHF=6,8·10 )(O.Q.N.Almería1999)(O.Q.L.Asturias2004)


Elfluorurodesodio,NaF,endisoluciónacuosaseencuentradisociadosegúnlaecuación:

NaF(aq)F (aq)+Na (aq)

ElionNa ,eselácidoconjugadodébildelabasefuerteNaOHporloquenosehidroliza.

ElionF eslabaseconjugadadelácidodébilHFysehidrolizasegúnlaecuación:

F (aq)+H O(l)HF(aq)+OH (aq)

Laconstantedebasicidad(hidrólisis)delionfluoruroes:

K =HF OH

F

K =KK

=1,0·10

6,8·10=1,5·10


[HF]=[OH ] [F ]≈0,136M


1,5·10 =[OH0,136

[OH ]=1,4·10 M

pOH=‐log 1,4·10 =5,85pH=14–5,85=8,15


8.21.Elindicadorrojodemetilo(cambiodecolorapH=5)esadecuadoparalavaloración:a)HCN+KOHb) + c) +NaOHd)HCl+ e)HF+NaOH

(O.Q.N.Almería1999)

El pH del punto final de una valoración viene dado por las sustancias presentes en eseinstanteenladisolución.

El indicador rojo de metilo, con cambio de color a pH = 5, será apropiado para unavaloraciónenlaqueenelpuntofinalexistaunasustanciaquehagaqueladisolucióntengapHácido.

a)LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHCNyKOHes:

HCN(aq)+KOH(aq)KCN(aq)+H O(l)

Elcianurodepotasio,KCN,endisoluciónacuosaseencuentradisociadosegúnlaecuación:

KCN(aq)CN (aq)+K (aq)

ElionK ,eselácidoconjugadodébildelabasefuerteKOHporloquenosehidroliza.

ElionCN eslabaseconjugadadelácidodébilHCNysehidrolizasegúnlaecuación:



Como se observa, se producen iones OH por lo que el pH > 7 lo que motiva que elindicadorrojodemetilonoseaapropiado.

b)LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHClO yCa OH es:

2HClO (aq)+Ca OH (aq)Ca ClO (aq)+2H O(l)

Elpercloratode calcio,Ca ClO , endisoluciónacuosa se encuentradisociado según laecuación:

Ca ClO (aq)2ClO (aq)+Ca (aq)

El ion Ca , es el ácido conjugado débil de la base fuerte Ca(OH)2 por lo que no sehidroliza.

ElionClO eslabaseconjugadadébildelácidofuerteHClO porloquenosehidroliza.

ElpHde ladisoluciónes7yaque loproporcionaelH O loquemotivaqueel indicadorrojodemetilonoseaapropiado.

c)LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHNO yNaOHes:

HNO (aq)+NaOH(aq)NaNO (aq)+H O(l)

Elnitratodesodio,NaNO ,endisoluciónacuosaseencuentradisociadosegúnlaecuación:

HNO (aq)NO (aq)+Na (aq)


ElionNO eslabaseconjugadadébildelácidofuerteHNO porloquenosehidroliza.

ElpHde ladisoluciónes7yaque loproporcionaelH O loquemotivaqueel indicadorrojodemetilonoseaapropiado.

d)LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHCly CH Nes:

HCl(aq)+ CH N(aq) CH NHCl(aq)+H O(l)

Elclorhidratodetrimetilamina, CH NHCl,endisoluciónacuosaseencuentradisociadosegúnlaecuación:

CH NHCl(aq)Cl (aq)+ CH NH (aq)

ElionCl ,eslabaseconjugadadébildelácidofuerteHClporloquenosehidroliza.

Elion CH NH eselácidoconjugadodelabasedébil CH Nysehidrolizasegúnlaecuación:

CH NH (aq)+H O(l) CH N(aq)+H O (aq)

Como se observa, se producen iones H O por lo que el pH< 7 lo que motiva que elindicadorrojodemetiloseaapropiado.

e)LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHFyNaOHes:

HF(aq)+NaOH(aq)NaF(aq)+H O(l)







Como se observa, se producen iones OH por lo que el pH > 7 lo que motiva que elindicadorrojodemetilonoseaapropiado.


8.22.Laconstantedeequilibrioparalareaccióndeunácidodébil( )conNaOHes:a)1/ b) c) · d) / e)


La ecuación química ajustada correspondiente a la reacción entre un ácido débil HA yNaOHes:

HA(aq)+NaOH(aq)NaA(aq)+H O(l)

Como NaOH y NaA son electrólitos fuertes, en disolución acuosa se encuentrancompletamente disociados en iones por lo que la ecuación anterior se puede reescribircomo:

HA(aq)+Na (aq)+OH (aq)Na (aq)+A (aq)+H O(l)

Laconstantedeequilibriodelareacciónes:

K =A

HA OH

Multiplicandoydividiendopor[H O ]quedacomo:

K =A

HA OH[H O ][H O ]

=A [H O ]

HA

1OH [H O ]

Laconstantedeequilibriodelareacciónes:

=


8.23.Unadisoluciónreguladoracontieneconcentracionesigualesdeunabasedébil(B)ysuácidoconjugado .Si paraBes1,0·10 ,elpHdeladisoluciónreguladoraes:a)7,0b)13,0c)9,0d)1,0e)5,0


Elequilibriocorrespondienteaunadisoluciónreguladora formadapor labasedébilByunasalquecontienesuácidoconjugadoBH es:


B(aq)+H O(l)BH (aq)+OH (aq)

Laexpresióndelaconstantedebasicidades:

K =BH OH

B= OH

BH+

B


pOH=pK +logBHB

pH=14pKblogBHB

Silasconcentraciones[BH ]=[B],entonceselpHes:

pH=14 ‐log 1,0·10 =5


8.24.A60°CelaguadestiladatienepH=6,51yporlotanto:a)Laconcentraciónde noesigualalade .b)Lareacción + esexotérmica.c)Elvalorde es 10 , .d)DebecumplirselaecuaciónpH+pOH=14.e)Esimposible,elaguaneutradebetenerpH=7.

(O.Q.N.Almería1999)(O.Q.L.Asturias2008)

a)Falso.Paraelaguasecumplesiempreque:

[H O ]=[OH ]

b)Falso.ElvalordelpHdeladisoluciónnoestárelacionadoconelcarácterexotérmicooendotérmicodelamisma.

c)Verdadero.Paraelequilibriodedisociacióndelaguaadeterminadatemperatura:

2H O(l)H O (aq)+OH (aq)

laconstantedeequilibriovienedadaporlaexpresión:

K =[H O ][OH ]

Comoparaelaguasecumplesiempreque:

[H O ]=[OH ]K =[H O

DeacuerdoconelconceptodepH,enestecaso:

[H O ]=10– =10 , M

Sustituyendoenlaexpresióndelaconstantedeequilibriosetieneque:

K = 10 , =10 ,

d)Falso.Laexpresión:

pH+pOH=14

seobtieneapartirde:


K =[H O ][OH ]=10

yesevalordelaconstanteK esválidosoloalatemperaturade25°C.

e)Falso.Deacuerdoconelproductoiónicodelaguaa60°C

K =[H O ][OH ]=10 ,


[H O ]=[OH ]

[H O =10 , [H O ]=10 , M

Aestatemperatura,elaguaneutratieneunpH

pH=‐log 10 , =6,51.


8.25.Elbromurodehidrógenopuedeobtenersepor:a)ReaccióndeKBrconácidofluorhídricoconcentradoycaliente.b)ReaccióndeKBrconácidonítricoconcentradoycaliente.c)ReaccióndeKBrconácidofosfóricoconcentradoycaliente.d)ElectrólisisdeunadisoluciónacuosadeNaBr.e)Hidrólisisdebromatosódico.


a‐c)Verdadero.ParaqueseproduzcaHBrapartirdeKBrdebetenerlugarunareacciónácido‐baseenlaqueesprecisoqueelácidoquereaccioneconelBr (baseconjugada)delHBrsealosuficientementefuerte.ElácidoHFesdemasiadodébilmientrasqueelH PO no lo es tanto. La ecuaciónquímica ajustada correspondiente a la reacción entre ambassustanciases:

3KBr(aq)+H PO (aq)3HBr(aq)+K PO (aq)

b)Falso.ElHNO noesapropiadoyaquealseroxidanteproduciríalaoxidacióndelBr aBr .

d)Falso.LaelectrólisisdeKBr(aq)produciríaeldesprendimientodeH yBr .

e)Falso.LahidrólisisdelNaBrO3produceunmedioalcalino.

Lasrespuestascorrectassonayc.

8.26.SegúnlateoríadeBrönsted,indiquecuáldelassiguientesafirmacionesescierta:a)Unácidoysubaseconjugadareaccionanentresídandounadisoluciónneutra.b)Unácidoysubaseconjugadadifierenenunprotón.c)Elaguaeslabaseconjugadadesímisma.d)Labaseconjugadadeunácidofuerteesunabasefuerte.e)Cuantomásdébilesunácidomásdébilserásubaseconjugada.

(O.Q.N.Murcia2000)

a)Falso.SegúnlateoríadeBrönsted,unácidoesunaespeciequímicaquecedeunprotónaunabasecon loqueélsetransformaensubaseconjugada,por tanto,elácidonopuedereaccionarconsubaseconjugada.

b)Verdadero.SegúnlateoríadeBrönsted,unácidoesunaespeciequímicaquecedeunprotónaunabase:


HA+H OA +H O ácidobase

c)Falso.TalcomosedemuestraenlareacciónentrelabaseByelagua,labaseconjugadadeéstaeselionOH :

B+H OBH +OH b1a2a1b2

d‐e)Falso.Cuántomásfuerteesunácidomásdébilessubaseconjugada.Larelaciónentrelasconstantesdeambosvienedadaporlaexpresión:

K =KK


8.27.¿CuáldelassiguienteslíneasgráficasrepresentamejorelvolumendelácidoañadidoaunciertovolumendeálcalifrentealpHdeladisoluciónresultante?

a) b) c) d) e)

(O.Q.N.Murcia2000)

Lacurvadevaloracióna)entreunácidoyunabasetieneformadeunasigmoideenlaquesedistinguentreszonas:

Enlaprimerazona,enestecaso,frenteapequeñasadicionesdeácidoelpHeselevadoalpredominarlaespeciealcalinaycambiabruscamenteporloquelagráficasecorrespondeconunarectaconunapendienteelevada.

En la segunda zona, central, frente a pequeñas adiciones de ácido el pH cambiapaulatinamente, la recta tiene una pendiente pequeña, ya que se tiene una mezclareguladora básica o una sal que sufre hidrólisis básica hasta alcanzarse el punto deequivalenciaenelquelatendenciaseinvierte.

En la tercera zona, la tendenciade la recta es opuesta a la de laprimera zonayaquepredomina la especie ácida y frente a pequeñas adiciones de ácido el pH es elevado ycambiabruscamenteporloquelagráficatambiénsecorrespondeconunarectaconunapendienteelevada.


pH

V

pH

V

pH

V

pH

V

pH

V


8.28.¿Cuáldelassiguientesafirmacionesesfalsa?a)Aldisolver enagua,elpHnocambia.b)AldisolverNaCNen ,elpHserábásico.c)AldisolverNaHCOOenagua,elpHseráácido.d)SielácidoHAtiene =10 yelvalorde paralabaseBOHvale10 ,aldisolverBAenaguaelpHnosufremodificación.e)Lasdisolucionesacuosasde sondébilmentebásicas.

(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.Madrid2009)

a) Verdadero. El nitrato de sodio, NaNO , en disolución acuosa se encuentra disociadosegúnlaecuación:

NaNO (aq)NO (aq)+Na (aq)



ElpHdeladisoluciónes7yaqueloproporcionaelagua.

b) Verdadero. El cianuro de sodio, NaCN, en disolución acuosa se encuentra disociadosegúnlaecuación:

NaCN(aq)CN (aq)+Na (aq)




Comoseobserva,seproducenionesOH porloqueelpH>7.

c)Falso.Elformiatodesodio,NaHCOO,endisoluciónacuosaseencuentradisociadosegúnlaecuación:

NaHCOO(aq)HCOO (aq)+Na (aq)


El ion HCOO es la base conjugada del ácido débil HCOOH y se hidroliza según laecuación:

HCOO (aq)+H O(l)HCOOH(aq)+OH (aq)

Comoseobserva,seproducenionesOH porloqueelpH>7,esbásicoynoácido.

d)Verdadero.LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreelácidodébilHAylabasedébilBOHes:

HA(aq)+BOH(aq)BA(aq)+H O(l)

LasalBA,endisoluciónacuosaseencuentradisociadasegúnlaecuación:

BA(aq)A (aq)+B (aq)

ElionB ,eselácidoconjugadodelabasedébilBOHysehidrolizasegúnlaecuación:

B (aq)+H O(l)BOH(aq)+H O (aq)

ElionA eslabaseconjugadadelácidodébilHAysehidrolizasegúnlaecuación:



Comoseobserva,seproducenionesH O yOH procedentesdelahidrólisisdelosdosiones de la sal. Además, como la fuerza de los iones es la misma ya que proceden deespeciesconigualvalordelaconstante,K =K =10 ,lacantidaddeH O yOH eslamismaporloqueelpHdeladisoluciónes7yaqueloproporcionaelagua.

e)Verdadero.ElNH esunabasedébilqueseencuentrapocoionizadadeacuerdoconlaecuación:

NH (aq)+H O(l)NH (aq)+OH (aq)

Comoseobserva,seproducenionesOH porloqueelpH>7,básico.


8.29.Sabiendoque losvaloresde paraelácidocianhídrico,HCN(aq),yel ionamonio,(aq),son8,7y9,2;respectivamente,yqueelaguaneutraa25°CtienepH=7,indiquesi

unadisoluciónacuosade ,aesatemperatura,tendrápH:a)Débilmenteácido.b)Débilmentebásico.c)Neutro.d)Muyácido(pH<3).e)Muybásico(pH>11).

(O.Q.N.Murcia2000)

LasalNH CN,endisoluciónacuosaseencuentradisociadasegúnlaecuación:

NH CN(aq)CN (aq)+NH (aq)





Comoseobserva,seproducenionesH O yOH procedentesdelahidrólisisdelosdosionesdelasal.

ElpK delNH es:

pK NH =14–pK NH =14–9,2=4,8

ElpK delCN es:

pK CN =14–pK HCN =14–8,7=5,3

Comoseobserva,pK CN >pK NH ,loquequieredecirqueelcianuroesmásfuertecomo base (produce más iones hidróxido) que el amonio como ácido (produce menosprotones)Portanto,ladisoluciónresultanteesdébilmentebásica.


Proble

8.30.Lewisa)b)c)d)Nae)

Basecomp

a)Fabasesácido

b)Fabases

c)Vesonb

d)Fabasestrata

e)Fabasestrata

Lare

8.31.a)Teb)Tec)Ted)Añe)No

emasyCuestio

¿Cuálde los?,HCl, , ,

, −O−aOH, ,

, ,

deLewisespartirconun

also.Comoss deLewis,odeLewis:

also.ComossdeLewis,e

erdadero.CbasesdeLe

also.ComossdeLewis,eadeunácido

also.ComossdeLewis,eadeunácido

espuestacor

Enlavaloraenerunaconenercaractenerunaconñadirseunavomostrarca

onesdelasOlim

os siguientes

,

,

stodaespecnácido.

seobservaeelH no p

seobservaeelBF tiene

Comoseobsewis:

seobservaeelCo esunodeLewis:

seobservaeelNi esunodeLewis:

rrectaeslac

acióndeunánstantedeacrísticasbásistantedeacvezcomenzaaracterísticas

mpiadasdeQu

sesunconju

ciequímica

enlaestructosee pares

enlaestructunhuecoel

servaenlae

enlaestructncatiónalq

enlaestructncatiónalq

c.

ácidoconuncidezmayorcasmásfuercidezmenoradalavalorasácido‐base

uímica.Volume

untodeesp

(O.Q.N.Murci

queposeep

turasdeLewde electron

turasdeLewectrónicopo

estructuras

turasdeLewquelefaltan

turasdeLewquelefaltan

nabase,elinqueladelártesqueelvqueladelácación.e.

en3.(S.Menar

eciesquepo

a2000)(O.Q.N

paresdeele

wistodaslasnes solitario

wistodaslasorloquese

deLewisto

wistodaslasloselectron

wistodaslasloselectron

ndicadorvisucido.alorante.cido.

rgues&F.Latre

odríanactua

N.Sevilla2010)

ctronessoli

sespeciespros por lo qu

sespeciesprtratadeun

odaslasesp

sespeciesprnes4sexter

sespeciesprnes4sexter

ualadecuado

e)

arcomobas

(O.Q.L.Madrid

itariosquep

ropuestasnue se trata d

ropuestasnácidodeLe

peciespropu

ropuestasnrnosporloq

ropuestasnrnosporloq

dodebe:

(O.Q.N.Murcia

20

sesde

d2011)

puede

nosonde un

nosonwis:

uestas

nosonquese

nosonquese

a2000)


Lamisióndeunindicadoresseñalarcuandohaterminadolareacciónentreelácidoylabase.Esprecisoqueelindicadornoaltereelresultadodelareacciónparaelloseañadealareacciónenpequeñascantidadesperoademásesprecisoquesetratedeunácidoobasemásdébilquelasespeciesreaccionantes.


8.32.¿CuáldelassiguientesmezclasesunadisoluciónreguladoraconunpHmenorde7?a)10mLdeácidoacético0,1M+10mLdeNaOH0,1M.b)10mLdeácidoacético0,1M+5,0mLdeNaOH0,1M.c)10mLde 0,1M+5,0mLdeHCl0,1M.d)10mLde 0,1M+10mLdeHCl0,1M.e)Ningunadeestasmezclas.

(Datos. ácidoacético=1,7·10 y =1,7·10 )(O.Q.N.Barcelona2001)

a)LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreCH COOHyNaOHes:

CH COOH(aq)+NaOH(aq)NaCH COO(aq)+H O(l)


10mLCH COOH0,1M0,1mmolCH COOH1mLCH COOH0,1M

=1mmolCH COOH


=1,0mmolNaOH

Como la reacción es mol a mol y existe igual número de moles de ambas sustanciasinicialesse tratadecantidadesestequiométricasquereaccionancompletamente.Al finalde la reacciónsóloquedan1,0mmolesdeNaCH COO formados.Se tratadeunasalquepresentahidrólisisbásica.

b)Elnúmerodemmolesdecadaespeciees:


=1mmolCH COOH


=0,5mmolNaOH

Comolareacciónesmolamolyexisteninicialmente0,5mmolesdeNaOH,estasustanciaes limitante y consume 0,5 mmoles de CH COOH. Al final de la reacción quedan 0,5mmolesdeCH COOHsinreaccionary0,5mmolesdeNaCH COOformados.Dichamezclaconstituyeunadisoluciónreguladoraácida.

Una disolución reguladora formada por una mezcla equimolecular de CH COOH yNaCH COOtienepH<7:

CH COOH(aq)+H O(l)CH COO (aq)+H O (aq)


K =CH COO H O

CH COOH= H O

CH COOCH COOH



pH=pK +logCH COOCH COOH

pH=pK =4,77

c)LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreNH yHCles:




=0,5mmolHCl


=1,0mmolNH

Comolareacciónesmolamolyexisteninicialmente0,5mmolesdeHCl,estasustanciaeslimitanteyconsume0,5mmolesdeNH .Alfinaldelareacciónquedan0,5mmolesdeNH3sin reaccionar y 0,5 mmoles de NH Cl formados. Dicha mezcla constituye unadisoluciónreguladorabásica.

UnadisoluciónreguladoraformadaporunamezclaequimoleculardeNH yNH CltienepH>7:



K =NH OH

NHOH

NHNH


pOH pK +logNHNH

pH 14 pK logNHNH

pH 14 pK pH 14 4,77 9,23

d)Elnúmerodemmolesdecadaespeciees:


=1,0mmolHCl


=1,0mmolNH

Como la reacción es mol a mol y existe igual número de moles de ambas sustanciasinicialesse tratadecantidadesestequiométricasquereaccionancompletamente.Al finalde la reacción sólo quedan 1,0 mmoles de NH Cl formados. Se trata de una sal quepresentahidrólisisácida.



8.33.Paraelamoníaco, =4,76.ElpHdeunadisoluciónreguladora formadapor 0,050My 0,20Mes:a)8,94b)9,84c)8,64d)9,54e)8,00

(O.Q.N.Barcelona2001)

UnadisoluciónreguladoraformadaporunamezcladeNH yNH Cl:



K =NH OH

NH= OH

NHNH


pOH=pK +logNHNH

pH=144,76log0,200,05

=8,64


8.34.ElijaelintervalodepHefectivodeunadisoluciónreguladoradeHF‐NaF.a)5,0‐7,0b)2,2‐4,2c)6,0‐8,0d)9,8‐11,8e)Ningunodeestosintervalos.

(Dato.ConstantededisociaciónácidadelHF=6,8·10 )(O.Q.N.Barcelona2001)

El intervalodepHderegulaciónesaquelenelqueunadisoluciónreguladoraneutralizaeficazmentelosácidosybasesañadidosmanteniendoconstanteelpH.Aefectosprácticosesteintervaloesde2unidadesdepH.

Unadisoluciónreguladora formadaporunamezclaequimoleculardeHFyNaF tieneunpH:

HF(aq)+H O(l)F (aq)+H O (aq)


K =F H O

HF= H O

FHF


pH=pK +logFHF

pH=pK =3,2

ElintervaloderegulacióndepHdeladisolucióndadaes3,21.



8.35.Cuandosevaloraunácidodébilconunabasefuerte:a)Solamenteseneutralizaunapartedelosprotonesdelácido.b)Elpuntodeequivalenciacoincidesiempreconelpuntofinaldelavaloración.c)ElpHenelpuntodeequivalenciasiemprees7.d) No conviene valorar los ácidos débiles con bases fuertes puesto que el punto deequivalenciasedetectacondificultad.e)Enlasprimerasetapasdelavaloraciónseformaunadisoluciónreguladoraotampón.


Sea por ejemplo el caso de la valoración de CH COOH (ácido débil) con NaOH (basefuerte).Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónes:


Si se tienen10mLdeCH COOH0,1My seañaden5mLdeNaOH0,1M,elnúmerodemmolesdecadaespeciees:


=1mmolCH COOH


=0,5mmolNaOH

Comolareacciónesmolamolyexisteninicialmente0,5mmolesdeNaOH,estasustanciaes limitante y consume 0,5 mmoles de CH COOH. Al final de la reacción quedan 0,5mmolesdeCH COOHsinreaccionary0,5mmolesdeNaCH COOformados.Dichamezclaconstituyeunadisoluciónreguladoraácida.Estasituaciónsedahasta llegaralpuntodeequivalenciaenelquesóloexisteNaCH COOenladisolución,salquesufrehidrólisisbásica.


8.36.Señalecuáldelassiguientespropuestaseslacorrecta:a)ElcatiónFe(II)esunácidodeLewismásfuertequeelFe(III).b)Elcatión esunácidodeLewismásfuertequeelcatión .c)Tantoel comoel sonsusceptiblesdeactuarcomobasesdeLewis.d)Niel niel puedenactuarcomoácidos.e)Ningunadelasanterioresafirmacionesescierta.

(O.Q.L.CastillayLeón2001)(O.Q.L.CastillayLeón2002)

a) Falso. Los cationes metálicos en disolución acuosa forman iones complejos que secomportancomoácidosdeLewis:

Fe (aq)+6H O(l) Fe H O (aq)

Fe (aq)+6H O(l) Fe H O (aq)

ElcomportamientocomoácidodeLewis:

Fe H O (aq)+H O(l) Fe OH H O (aq)+H O (aq)


Consultandolabibliografía,sesabequelaconstantedeequilibriodelasegundareacciónesmayorqueladelaprimera,portanto,elFe(III)esunácidomásfuertequeelFe(II).

b)Verdadero.ElcatiónLi eselácidodébilconjugadodelabasefuerteLiOH,porloquenosufrehidrólisis.

Proble

ElcatLewis

c) Fasolitalas epares

d) Fa(orbilaestelect

Lare

8.37.lossiga)b)c)d)HOe)HC

Unadylab

Laex

TomaHasse

Altra

ElpHEstos

emasyCuestio

tiónAl ens:

Al (aq)+

Al H O

also. Una bariosquepuspecies prosdeelectron

also. Un ácitalesatómictructurasderónicos:

espuestacor

Untécnicodguientesáci

OClCN

disoluciónrbaseconjuga

HA(aq)+

xpresiónde

K =A

H

ando logarielbachquep

pH=pK +

atarsedeun

pH=pK

Hdeladisolsvaloresse

onesdelasOlim

ndisolución

+6H O(l)

(aq)+H

base de Lewuedecompaopuestas nonessolitario

cido de Lewcosvacíos)eLewislase

rrectaeslab

delaboratoridosseráelm=5,9·10=5,6·10=1,8·10=3,0·10=4,9·10

reguladoraáadaA ytien

H O(l)

laconstante

H OHA

= H

itmos y mpermitecalc

+logAHA

namezclaeq

uciónlopromuestrane

mpiadasdeQu

acuosaform

Al H

H O(l)

wis es todaartirconunson basesosquepued

wis es todaquepuedenespeciespro

b.

riodeseapremásadecuad

ácidaestáfoneunpH:

A (aq)

edeacideze

H OAHA

ultiplicandocularelpHd

quimolecula

oporcionaelnlasiguient

uímica.Volume

maunionco

H O (aq

Al OH

especie quácido.ComdeLewis, yancompart

a especie qunalbergarunopuestasno

epararunaddoparaello?

ormadapor

+H O (aq)

es:

o por ‐1 sdeunadisolu

arsetienequ

lvalordepKtetabla:

en3.(S.Menar

omplejoque

q)

H O (a

uímica queoseobservya que ni elir,porloqu

uímica quenpardeelesonniácid

disoluciónre?

unamezcla

)

e obtieneuciónregula

ue[A ]=[H

K delácido

rgues&F.Latre

esecompor

aq)+H O (

posee pareaenlaestruboro ni elesonácidos

posee huectrones.Comos,yaquen

eguladorade

equimolecu

la ecuaciónadora:

HA]:

odeladisolu

e)

rtacomoáci

(aq)

es de electucturasdeLaluminio posdeLewis:

ecos electrómoseobsernoposeenh

depH=5.¿Cu

(O.Q.N.Oviedo

ulardeácido

n de Hende

uciónregula

25

idode

ronesLewisoseen

ónicosrvaenuecos

uálde

o2002)

o,HA,

erson‐

adora.


ÁcidoH C O 5,9·10 1,23H AsO 5,6·10 2,25

1,8·10 4,74HOCl 3,0·10 7,52HCN 4,9·10 9,31

ElácidocuyopK seaproximamásalvalordepH=5es pK 4,74 .


8.38.Sedisponedeunadisolución0,5Mdecadaunade lassiguientessales.¿CuáldeellastieneunpHmásbajo?a)KClb) c)NaId) e)

(O.Q.N.Oviedo2002)

a) El cloruro de potasio, KCl, en disolución acuosa se encuentra disociado según laecuación:

KCl(aq)Cl (aq)+K (aq)


ElionCl eslabaseconjugadadébildelácidofuerteHClporloquenosehidroliza.

ElpHdeladisoluciónes7yaqueloproporcionaelH O.

b)El acetatode sodio,NaC H O , endisolución acuosa se encuentradisociado según laecuación:



El ionCH COO es labaseconjugadadelácidodébilCH COOHysehidrolizasegún laecuación:


Comoseobserva,seproducenionesOH porloqueelpH>7.

c)Elyodurodesodio,NaI,endisoluciónacuosaseencuentradisociadosegúnlaecuación:

NaI(aq)I (aq)+Na (aq)

ElionI eslabaseconjugadadébildelácidofuerteHIporloquenosehidroliza.


d) El nitrato de potasio, KNO3, en disolución acuosa se encuentra disociado según laecuación:

KNO3(aq)NO (aq)+K (aq)



ElionNO eslabaseconjugadadébildelácidofuerteHNO3porloquenosehidroliza.


e) El cloruro de amonio, NH Cl, en disolución acuosa se encuentra disociada según laecuación:

NH Cl(aq)Cl (aq)+NH (aq)



ElionCl eslabasedébilconjugadadelácidofuerteHClporloquenosehidroliza.

Comoseobserva,seproducenionesH O porloqueelpH<7.


8.39.¿Cuáldelassiguientesespeciesesanfótera?a) b) c) d) e)

(O.Q.N.Oviedo2002)(O.Q.L.Asturias2004)(O.Q.N.Sevilla2010)

Unanfóteroesunasustanciaquecomportarsecomoácidoycomobasedependiendodelmedioenelqueseencuentre.

Laúnicadelasespeciespropuestasquepuedecumpliresacondicióneselionbicarbonato,HCO :

Comoácido:HCO (aq)+OH (aq)CO (aq)+H O (aq)

Comobase:HCO (aq)+H O (aq)H CO (aq)+H O(l)


8.40.Sielvalorde paraelion es1,0·10 ,¿cuáleselvalorde paraelion ?a) =1,0·10 b) =1,0·10 c) =1,0·10 d) =1,0·10 e) =1,0·10

(Dato. =1,0·10 )(O.Q.N.Oviedo2002)(O.Q.L.Asturias2004)

La relaciónentre la constantede fuerzadeácidoy subase conjugadavienedadapor laexpresión:

K =KK

K =1,0·10

1,0·10=1,0·10



8.41.¿Cuáleselácidoconjugadodel (aq)?a) (aq)b) (aq)c) (aq)d) (aq)e) (aq)f) (aq)

(O.Q.N.Oviedo2002)(O.Q.L.Asturias2004)(O.Q.L.Asturias2008)(O.Q.N.Ávila2009)(O.Q.L.LaRioja2009)

Deacuerdoconlateoríaácido‐basedeBrönsted‐Lowry:

Ácidoesunaespeciecapazdecederprotonesaunabase

Baseesunaespeciecapazdeaceptarprotonesdeunácido:

(aq)+H O (aq) (aq)+H O(l)base1ácido2ácido1base2


(EnlacuestiónpropuestaenÁvila2009secambiaelapartadoeporelf).

8.42.¿QuésucedeenunadisolucióndiluidadeunácidofuerteHX?a)Hayespecies , yHXenconcentracionesapreciables.b)HayHXenmayorproporciónque y .c)Laconcentracióndeprotonesesmuysuperioraladeaniones.d)Ladisociaciónestotal.

(O.Q.L.CastillayLeón2002)

Un ácido monoprótico fuerte, HX, en disolución acuosa se encuentra completamentedisociadosegúnlaecuación:

HX(aq)+H O(l)X (aq)+H O (aq)

a‐b)Falso.Comoseencuentracompletamentedisociadoeniones,laconcentracióndeHXesprácticamentenula.

c)Falso.Altratarsedeunadisoluciónácidadiluidaesprecisotenerencuentalosprotonesaportados por el H O. No obstante, las concentraciones de protones y aniones sonsimilares.

d)Verdadero.Portratarsedeunácidomonoprótico fuerte,HX,endisoluciónacuosaseencuentracompletamentedisociado.


8.43.Enlareacciónenequilibrio:

HX(aq)+ (aq)HY(aq)+ (aq) con >>1¿Quéseverifica?a)LaacidezdelaespecieHY>>HX.b)Labasicidaddelaespecie >> .c)Laespecie esmejoraceptoradeunprotónque .d)Lareacciónestápocodesplazadahacialaderecha.


a)Falso.Silaconstantedeequilibrio,K >>1,quieredecirqueelequilibrioseencuentradesplazadohacialaderecha,esdecirqueelácidoHXesmásfuertequeelHY.


b)Verdadero.SiK (HX)>K (HY)comolarelaciónentrelaconstantedeunácidoysubaseconjugadavienedadaporlaexpresión:

K =KwK

siendoK Y >K X

c) Falso. Si el ácido HX es más fuerte que el ácido HY, la base X es peor aceptora deprotonesquelabaseY .

d)Falso.Silaconstantedeequilibrio,K >>1,quieredecirqueelequilibrioseencuentramuydesplazadohacialaderecha.


8.44.¿QuéocurrirásiaumentaelpHdeunadisoluciónacuosasaturadade ?a)Aumentarála[ ].b)Aumentaránla[ ]y[ ].c)Disminuirá[ ]yaumentará[ ].d)Aumentará[ ].

(O.Q.L.CastillayLeón2002)(O.Q.L:Asturias2007)

El H S es un ácido diprótico débil que se encuentra parcialmente disociado según lassiguientesecuaciones:

H S(aq)+H O(l)HS (aq)+H O (aq)

HS (aq)+H O(l)S (aq)+H3O+(aq)

Laecuaciónglobaldelprocesoes:

H S(aq)+2H O(l)S (aq)+2H O (aq)

SielpHdeladisoluciónaumenta,[H O ]disminuye.

Laconstantedeequilibriodelprocesoes:

K =[S ][H O

[H S]

ComosetratadeunadisoluciónsaturadadeH S,si[H O ]disminuye,elvalorde[S ]debeaumentaryelde[H S]debedisminuirparaquesemantengaelvalordelaconstanteK .


8.45.AlamismatemperaturaunácidoHXtieneunpKde4eneldisolventeAyunpKde2eneldisolventeB.¿Quéafirmaciónescierta?a)EldisolventeAesmásbásicoqueelB.b)EldisolventeBesmásbásicoqueelA.c)Losdosdisolventessonigualmentebásicos.d)EsimposibleyaqueelpKdeunácidonodependedeldisolvente.


Sea un ácido débil, HX, que se encuentra parcialmente disociado en disolventes A y Bsegúnlassiguientesecuaciones:

HX+AX +AH HX+BX +BH

Lasrespectivasconstantesdeequilibrioson:


K =[X ][AH[HX][A

K =[X ][BBH[HX][B

Aplicandologaritmosymultiplicandopor‐1seobtiene:

pK =‐log[X ][AH ][HX][A]

=4pK =‐log[X ][BH ][HX][B]

=2

SieldisolventeBesmásbásicoqueeldisolventeA,entonceselequilibrioseencuentramásdesplazadohacialaderecha,portanto:

[BH ]>[AH ]K >K pK <pK


8.46.Cuandoseañaden10 molesdeunácido fuerteaun litrodeaguaa25°C,cuálde lassiguientesafirmacionesescierta:a)Laconstantedeionizacióndelaguaaumenta.b)Aumentaelgradodeionizacióndelagua.c)Disminuyeelporcentajedeionizacióndelagua.d)Elporcentajedeionizacióndelaguanosemodificasinocambialatemperatura.

(O.Q.L.CastillayLeón2002)(O.Q.L.Asturias2008)

Elequilibriodeionizacióndelaguaes:


Laconstantedeionizacióndelagua,Kw,es:

Kw=[H O ][OH ]

un valor constante que sólo depende de la temperatura. Si este valor no cambiapermanecenconstanteslosvaloresdelasconcentracionesenelequilibrio.


8.47.¿Porquéelion eslabasemásfuertequeexisteendisoluciónacuosa?a)Porqueeslabaseconjugadadel .b)Porquenohayotrasbasesmásqueelion .c)Porquelos seencuentransiempreendisoluciónacuosa.d)Porqueelaguareaccionacompletamenteconlasbasesfuertesparadariones .


ElH OreaccionaconlasbasesfuertesparaproducirionesOH :

NaOH(aq)+H O(l)Na+(aq)+OH (aq)


8.48. Se tieneun litro de disolucióndeácido acético y un litro dedisolucióndeHCl.Ambasdisoluciones tienen el mismo pH, por lo tanto, para neutralizar con sosa de la mismaconcentración:a)Elácidoacéticonecesitamayorcantidaddesosa.b)ElHClnecesitamayorcantidaddesosa.c)Losdosácidosnecesitanlamismacantidaddesosa.d)Senecesitanmásdatosparasaberqueácidonecesitamássosaparasuneutralización.

(O.Q.L.CastillayLeón2002)(O.Q.L.Asturias2007)


Las ecuaciones químicas correspondientes a las reacciones de neutralización de los dosácidosconNaOHson:

HCl(aq)+NaOH(aq)NaCl(aq)+H O(l)


SuponiendoqueparaambasdisolucionesácidaspH=2,deacuerdoconelconceptodepH:

[H O ]=10 =10 M

ElHClesunácidofuertequeseencuentracompletamentedisociadoen ionessegúnlaecuación:

HCl(aq)+H O(l)Cl(aq)+H O (aq)

Portratarsedeunácidofuerte:

[H O ]=[HCl]=10 M

Suponiendo que la disolución de NaOH es 1 M, el volumen necesario de ésta paraneutralizarelHCles:

1LHCl10 M10 molHCl

1LHCl10 M1molNaOH1molHCl

1LNaOH1M1molNaOH

=10 LNaOH1M

ElCH COOHesunácidodébilqueseencuentraparcialmentedisociadoenionessegúnlaecuación:


Laconstantedeacidezes:

K =[CH COO ][H O

[CH COOH]


[CH COO ]=[H O ]=10 M [CH COOH]≈c

Partiendo de que la constante K para el CH COOH es aproximadamente 2·10 , laexpresióndelaconstantedeequilibrioquedacomo:

2·10 =10c

c=5M

Suponiendo que la disolución de NaOH es 1 M, el volumen necesario de esta paraneutralizarelCH COOHes:

1LCH COOH5M5molCH COOH1LCH COOH5M

1molNaOH

1molCH COOH1LNaOH1M1molNaOH

=5LNaOH1M



8.49.¿Cuántoslitrosdeaguadestiladadebenañadirsea1LdedisoluciónacuosadeHClconpH=1paraobtenerunadisoluciónconpH=2?a)0,1Lb)0,9Lc)2Ld)9Le)100L

(O.Q.N.Tarazona2003)(O.Q.L.Asturias2004)

ElHClesunácidofuertequeseencuentracompletamentedisociadoeniones:


AplicandoelconceptodepHunadisoluciónconpH=1

[H O ]=10 =10 M

yotraconpH=2:

[H O ]=10 =10 M

LlamandoValnúmerodelitrosdeaguaaañadiryaplicandoelconceptodemolaridad:

10 M=10 mol1+V L

V=9L


8.50.Indiquecuáldelassiguientesproposicionesesfalsarespectodelagua:a)Esunasustanciaanfótera.b)Enalgunassalesproducehidrólisis.c)Suproductoiónicoesiguala10 acualquiertemperatura.d)SupHes7.


Elequilibriodeionizacióndelaguaes:


Elproductoiónicodelaguaa25°C,Kw,es:

Kw=[H O ][OH ]=10

un valor constante que sólo depende de la temperatura. Si cambia la temperaturacambiaelvalordedichaconstante.


8.51.Indiquecuáldelassiguientesproposicionesesfalsa:a)NotodoslosindicadoresvirancuandoelpHesigual7.b)Lasdisolucionesde tienencarácterácidodebidoalahidrólisis.c)Laconstantedehidrólisisdependedelatemperatura.d)LadisoluciónquecontieneamoníacopresentapH>7.


a)Verdadero.DeacuerdoconlateoríadeOstwaldparaindicadores,lazonadevirajedeunindicadordependedelvalordesupK.

InH(aq)+H O(l)In (aq)+H O (aq)


Laconstantedefuerzaes:

K =[In ][H O ]

[HIn][H O ]=K

[HIn][In ]

Tomandologaritmosymultiplicandopor‐1seobtiene:

pH=pK +log[In ][HIn]

b)Falso. El acetato de sodio, NaCH COO, es una sustancia que en disolución acuosa seencuentradisociadasegúnlaecuación:



El ionCH COO ,es labaseconjugadadelácidodébilCH COOHysehidrolizasegúnlaecuación:


Comoseobserva,seproducenionesOH yladisoluciónesbásica.

c) Verdadero. La constante de hidrólisis o constante de acidez o basicidad se calculamediantelaexpresión:

K =KK

dondelasconstantesK yK dependendelatemperatura.

d)Verdadero.Elamoníaco,NH ,esunabasedébilqueendisoluciónacuosaseencuentraparcialmentedisociadasegúnlaecuación:


Comoseobserva,seproducenionesOH yladisoluciónesbásicaytienepH>7.


8.52.SielpHdeunadisoluciónes1,7indiquecuáldelassiguientesproposicionesescierta:a)Setratadeunácidodébil.b)Esuncasodehidrólisisdesaldeácidofuerteybasedébil.c)Laconcentracióndeionesoxonioenladisoluciónes2·10 M.d)ElpOHvale11,3.


a)Falso.ElpHdeunadisoluciónnoindicasisetratadeunácidofuerteodébil.

b)Falso.LahidrólisisdeunasalprocedentedeácidofuerteybasedébiltieneunpH<7peronotanbajocomo1,7yaqueelcatiónquesehidrolizaesunácidodébilynoproduceunaconcentracióndeprotonestanaltacomoparaalcanzaresevalor.

c)Verdadero.SipH=1,7;deacuerdoconelconceptodepH:

[H O ]=10 =10 , M=2·10 M

d)Falso.LarelaciónentrepHypOHdeunadisoluciónvienedadaporlaexpresión:

pH+pOH=14pOH=14–1,7=12,3



8.53.Indiquecuáldelassiguientesproposicionesesfalsa:a)EnlasdisolucionesácidaselpH<7.b)EnlasdisolucionesbásicaselpOH<7.c)Losácidosorgánicossonácidosdébiles.d)Losácidospolipróticosdébilescedenalaveztodoslosprotones.


a‐b)Verdadero.LasdisolucionesácidastienenpH<7ylasbásicas,pH>7.

c)Verdadero.Losácidosorgánicostienenelgrupocarboxilo,‐COOH,unidoaunacadenacarbonada. La fuerza del ácido depende de la atracción de los electrones del grupohidroxilo,O−H,porelrestodelacadena.TeniendoencuentaqueloselementoscarbonoehidrógenosonpocoelectronegativosnofavorecenlamayorpolarizacióndedichoenlaceconlaconsiguienteliberacióndelionH ,portanto,losácidosorgánicossondébiles.

d)Falso.Losácidospolipróticosdébiles,comoporejemploelH CO ,liberanlosprotonesporetapasdeacuerdoconlossiguientesequilibrios:

H CO (aq)+H O(l)HCO (aq)+H O (aq)

HCO (aq)+H O(l)CO (aq)+H O (aq)

cuyasrespectivasconstantesdefuerzason:

K =[HCO ][H O

[H CO ]

K =[CO ][H O

[HCO ]

K >>K

Larespuestafalsaeslad.

8.54.¿Cuáldelassiguientesdisolucionesacuosaspresentacarácterácido?a)NaClb) c) d)

(O.Q.L.Madrid2003)(O.Q.L.LaRioja2004)(O.Q.L.Asturias2009)

a)Falso.Elclorurodesodio,NaCl,endisoluciónacuosaseencuentradisociadosegún laecuación:

NaCl(aq)Cl (aq)+Na (aq)



ElpHdeladisoluciónes7yaqueloproporcionaelH Oyladisoluciónesneutra.

b)Falso.Elhidróxidodeamonio,NH OH,esunabasedébilqueendisoluciónacuosaseencuentraparcialmentedisociadasegúnlaecuación:


Comoseobserva,seproducenionesOH porloqueelpH>7yladisoluciónesbásica.


c)Verdadero.Elclorurodeamonio,NH Cl,endisoluciónacuosaseencuentradisociadosegúnlaecuación:





Comoseobserva,seproducenionesH O porloqueelpH<7yladisoluciónesácida.

d) El nitrato de potasio, KNO , en disolución acuosa se encuentra disociado según laecuación:

KNO (aq)NO (aq)+K (aq)





8.55.Sila delácidocianhídricoes6,2·10 yla delamoníacoes1,8·10 ,elpHdeladisoluciónacuosadelcianuroamónicoserá:a)pH=7b)pH>7c)pH<7d)pH=0


LasalNH CN,endisoluciónacuosaseencuentradisociadasegúnlaecuación:

NH CN(aq)CN (aq)+NH (aq)




K =KK

=1,0·10

1,8·10=5,6·10



Laconstantedebasicidad(hidrólisis)delioncianuroes:

K =KK

=1,0·10

6,2·10=1,6·10

SeproducenionesH3O+yOH procedentesdelahidrólisisdelosdosionesdelasal.

Comoseobserva,K CN >K NH ,loquequieredecirqueelcianuroesmásfuertecomo base (produce más hidróxidos) que el amonio como ácido (produce menosprotones)Portanto,ladisoluciónresultanteesdébilmentebásicayelpH>7.



8.56.Elsímbolo delaespecie correspondealaconstantedeequilibriodelareacción:a) + + b) + H2S+ c) + + d) + +

(O.Q.L.Madrid2003)(O.Q.L.LaRioja2004)



Baseesunaespeciecapazdeaceptarprotonesdeunácido.

LareaccióndelHS comobasees:

HS (aq)+H O(l)H S(aq)+OH (aq)base1ácido2ácido1base2

cuyaconstantedeequilibrioes:

K =H S OH

HS


8.57.UnadisolucióntienepH=10,82.Laconcentraciónde dedichadisoluciónes:a)1,5·10 Mb)1,5·10 Mc)6,6·10 Md)6,6·10 M

(O.Q.L.Madrid2003)(O.Q.L.LaRioja2004)(O.Q.L.LaRioja2006)(O.Q.L.CastillayLeón2010)

LarelaciónentreelpHyelpOHdeunadisoluciónvienedadaporlaexpresión:

pH+pOH=14pOH=14–pH=14–10,82=3,18

DeacuerdoconelconceptodepOH:

[OH ]=10 =10 , M=6,6·10 M


(EnCastillayLeón2010elpH=10,7).

8.58.Cuandosedisuelveacetatodesodioenagua:a)Seproducenioneshidróxido.b)Seproducenioneshidrógeno.c)Seproduceácidoacéticoehidróxidodesodio.d)Sehidratansimplementelosionesacetatoysodio.


Elacetatode sodio,NaCH COO,esuna sustanciaqueendisoluciónacuosa se encuentradisociadasegúnlaecuación:






Comoseobserva,seproducenionesOH yladisoluciónesbásicaytieneunpH>7.


8.59. El aminoácido glicina ( − −COOH) en disolución acuosa se disocia según lassiguientesreacciones:

− −COOH+ − − + =2,35

− ‒ + − − + =9,78¿CuáleselpHisoeléctricodeladisolución,esdecircuandoelnúmerodemoléculasdeglicinacargadaspositivamenteseigualaalmoléculasdeglicinacargadasnegativamente?a)1,17b)4,89c)9,78d)7,01e)6,06

(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)

Laexpresióndelaconstantedeequilibriodelaprimerareacciónes:

K =[H3N ‐CH2‐COO ][H O ]

[H3N ‐CH2‐COOH]

Lasmoléculasdeglicinacargadaspositivamenteson:

[H3N ‐CH2‐COOH]=[H3N ‐CH2‐COO ][H O ]

K

Laexpresióndelaconstantedeequilibriodelasegundareacciónes:

K =[H2N‐CH2‐COO ][H O ]

[H3N ‐CH2‐COO ]

Lasmoléculasdeglicinacargadaspositivamenteson:

[H2N‐CH2‐COO ]=[H3N ‐CH2‐COO ]K

[H O ]

Comoenelpuntoisoeléctricoelnúmerodemoléculascargadaspositivaynegativamenteesidéntico:

[H3N ‐CH2‐COOH]=[H2N‐CH2‐COO ]

[H3N ‐CH2‐COO ][H O ]K

=[H3N ‐CH2‐COO ]K

[H O ][H O ]= K1·K2

Aplicandologaritmosymultiplicandopor‐1seobtiene:

pH=12pK1+pK2 pH=

122,35+9,78 =6,06



8.60.Unadisolucióncompuestainicialmentedeácidohidrazoico( )0,5Myde 0,25MtieneunpHde4,78;cuandosealcanzaelequilibrio.¿Cuálesla del ?a)1,7·10 b)1,7·10 c)1,2·10 d)1,2·10 e)8,5·10

(Dato. =1,0·10 )(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)

UnadisoluciónreguladoraformadaporunamezcladeHN yNaN :

HN (aq)+H O(l)N (aq)+H O (aq)


K =N H O

HN= H O

NHN


pH=pK +logNHN

Sustituyendoseobtiene:

4,78=pK +log0,250,50

pK =5,08

LaconstantedeacidezdelHN es:

K =10 ,

Larelaciónentrelaconstantedefuerzadeunácidoysubaseconjugadavienedadaporlaexpresión:

K =KK

=1,0·10

10 , =1,2·10


8.61.Unjabóncomercialestáformadoprincipalmenteporpalmitatosódico.¿CuálseráelpHdeunadisolución0,1Mdeestejabón?a)10b)3c)7d)9e)11

(Dato. ácidopalmítico=10 )(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)

El palmitato de sodio es una sal procedente de ácido débil y base fuerte, NaA, que endisoluciónacuosaseencuentradisociadasegúnlaecuación:

NaA(aq)A (aq)+Na (aq)



ElionA eslabaseconjugadadelácidodébilHAysehidrolizasegúnlaecuación:


Laconstantedebasicidad(hidrólisis)delionpalmitatoes:

K =HA OH

A

K =KK

=1,0·10

10=10


[HA]=[OH ] [A ]≈0,1M


10 =[OH ]2

0,1[OH ]=10 M

pOH=‐log 10 =5,0pH=14–5,0=9,0


8.62.Elácidoacéticoenamoníacolíquidocomodisolvente:a)Esunácidomásdébilqueelagua.b)Estarámásionizadoqueendisoluciónacuosa.c)Esigualmentedébil,porqueelpKdeunácidonodependedelanaturalezadeldisolvente.d)Actúacomobase.

(O.Q.L.Asturias2004)

Comoelamoníacoesunabasemás fuertequeelaguaelequilibrioexistenteentreestassustancias:

CH COOH(l)+NH (l)CH COO (l)+NH (l)

seencuentramásdesplazadohacialaderecha.


8.63.SedisponedeunadisoluciónacuosadeunácidoHA.Sisequieresabersisetratadeunácidofuerteodébil,bastaríaconocer:a)SupHysuconcentración.b)SólosupH.c)Sólosuconcentración.d)Supuntodecongelaciónylaconstantecrioscópicadelagua.


ElácidoHAseencuentradisociadoenionessegúnlaecuación:



K =[A ][H O

[HA]



[A ]=[H O ] [HA]≈c

DelaexpresióndelaconstantedeacidezydelconceptodepHseobtiene:

K =[H O

c

H O 10

K =10

c

SiK >>1setrataunácidofuerte,encasocontrariosetratadeunácidodébil.


8.64.Delassustanciasquesecitanacontinuación,señaleaquellaquealdisolverseenaguaproduceunamodificacióndelpH:a)KClb) c) d)


a)Falso.Elclorurodepotasio,KCl,endisoluciónacuosaseencuentradisociadosegúnlaecuación:



ElionCleslabaseconjugadadébildelácidofuerteHClporloquenosehidroliza.

ElpHdeladisoluciónnosufreningunamodificaciónyaquees7yloproporcionaelH O.

b)Falso.Elnitratodepotasio,KNO ,endisoluciónacuosaseencuentradisociadosegúnlaecuación:





c)Falso.Elsulfatodepotasio,K SO ,endisoluciónacuosaseencuentradisociadosegúnlaecuación:

K SO (aq)SO (aq)+2K (aq)


Sepuedeaproximarsincometergranerror,queel ionSO eslabaseconjugadadébildelácidofuerteHSO porloquenosehidroliza.


d) Verdadero. El carbonato de sodio, Na CO , en disolución acuosa se encuentradisociadosegúnlaecuación:


Na CO (aq)CO (aq)+2Na (aq)


El ion CO es la base conjugada del ácido débil HCO que no se hidroliza según laecuación:

CO (aq)+H2O(l)HCO (aq)+OH (aq)

Comoseobserva,seproducen ionesOH por losemodificaelpHquesehace>7y ladisoluciónesbásica.


8.65.ElpHdeunadisolución10 molardeácidosulfúricoesiguala:a)7,4b)4,0c)3,7d)10,3

(O.Q.L.Madrid2004)

El ácido sulfúrico, H SO , es un ácido diprótico fuerte que en disolución acuosa seencuentracompletamentedisociadosegúnlaecuación:

H SO (aq)+2H O(l)SO (aq)+2H O (aq)

ComolaconstanteK esmuygrande,sepuedehacerlaaproximacióndequeelácidoesfuertetambiénenlasegundaionización.Portanto,considerando1Ldedisolución:

10 molH SO2molH O1molH SO

=2·10 molH O

ElpHdeestadisoluciónes:

pH=‐log 2·10 =3,7


8.66.Unadisolucióndeunácidodébilmonopróticoydeunadesussalestendrá lamáximaeficaciareguladoradepHcuando:a)ElpHsea7.b)Laconcentracióndelácidoydelasalseanigualesyelevadas.c)Laconcentracióndelácidoseaelevada.d)ElpHseaalcalino.

(O.Q.L.Madrid2004)

Unadisoluciónreguladoraformadaporunamezcladeunácidodébilmonoprótico,HA,yunadesussalesquecontengasubaseconjugada,A :



K =A H O

HA= H O

AHA



pH=pK +logAHA

La capacidad reguladoramáxima de una disolución tampón se consigue si es capaz deneutralizarpequeñascantidadesdeácidoobasesinquehayaunavariaciónapreciabledepH.Estoseconsiguesi:

[HA]=[ ]pH≈pK


8.67.Alhacerburbujear a travésdeunadisolucióndehidróxido sódico en exceso, seformará:a) b) c) d) e)

(O.Q.L.Madrid2004)(O.Q.L.Madrid2007)(O.Q.N.Sevilla2010)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreSO yNaOHes:

SO (g)+2NaOH(aq)Na SO (aq)+H O(l)

Setratadeunareacciónácido‐base,enlaqueSO eselácidoyNaOHlabase.


8.68.SisequiereimpedirlahidrólisisquesufreelNH4Cl,¿cuáldelossiguientesmétodosserámáseficaz?a)AñadirNaOHaladisolución.b)Diluirladisolución.c)AñadirNaClaladisolución.d)Añadir aladisolución.

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004)(O.Q.L.Asturias2006)(O.Q.L.Asturias2007)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2009)

EnlahidrólisisdelNH Cl:

NH Cl(aq)NH (aq)+Cl (aq)

EliónCl nosehidrolizayaqueprocededeunácidofuerte,HCl.

EliónNH sehidrolizadeacuerdoconlaecuación:


Si sedeseaquenoseproduzca lahidrólisisdel ionNH +esprecisoqueelequilibrioseencuentredesplazadohacialaizquierda,hacialaformacióndeNH .

a)Falso.ElNaOHendisoluciónacuosaseencuentradisociadosegúnlaecuación:

NaOH(aq)Na (aq)+OH (aq)

Los iones OH reaccionan con los ionesH O producidos en la hidrólisis del NH , portanto, de acuerdo con el principio de Le Châtelier, la adición de NaOH a la disolución,favorecelahidrólisisdelNH .


b) Falso. La adición de H O, de acuerdo con el principio de Le Châtelier, desplaza elequilibriohacialaderechayfavorecelahidrólisisdelNH .

c)Falso.ElNaClendisoluciónacuosaseencuentradisociadosegúnlaecuación:

NaCl(aq)Na (aq)+Cl (aq)

ElNaClnopresentaningúnioncomúnconelequilibriocorrespondientealahidrólisisdelNH ,portanto,noafectaalahidrólisisdelmismo.

d) Verdadero. De acuerdo con el principio de Le Châtelier, si se añade a ladisolución,elsistemasedesplazaenelsentidoenelqueseconsumaelNH añadido,esdecirsedesplazahacialaformacióndeNH ,porlotanto,seimpidesuhidrólisis.


8.69. Tres disoluciones de igual concentración conteniendo tres sales sódicas de fórmulageneralNaX,NaY,NaZpresentanvaloresdepH7,8y9respectivamente.Decircuálocuálesdelosaniones , o diolugaraunareacciónácido‐base(hidrólisis)frentealagua.a) , b) , c) , d)Ninguno

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004)

Setratadetressalesprocedentesdeunabasefuerte,NaOHyácidosdediferentefuerza.EnellaselcatiónNa nosehidroliza.

Delosaniones,sufriránhidrólisislosqueprocedandeácidosdébilesquesehidrolizandeacuerdoconlaecuación:


Laconstantedebasicidad(hidrólisis)delaniónsecalculamediantelarelación:

K =HA OH

A

K =KK

KK

=HA OH

A

Lasconcentracionesenelequilibrioson:

[OH ]=[HA] [A]=c–x≈c

Laexpresiónanteriorquedacomo:

KK

=[OH

c

Teniendoencuentaque:

K =[H3O+][OH ]

[H3O+]=10

seobtieneunaexpresiónquepermiteobtenerelvalordeK (HA)enfuncióndecyelpHdeladisolución:


Ka=c10

Kw

Suponiendoparatodaslassalesdisoluciones1M:

SalNaX pH 7 K 110

10 1

ElácidoHXesunácidofuerte,portanto,elaniónX nosehidroliza.

SalNaY pH 8 K 110

10 10

ElácidoHYesunácidodébil,portanto,elanión sehidroliza.

SalNaZ pH 9 K 110

10 10

ElácidoHZesunácidodébil,portanto,elanión sehidroliza.


8.70.Elácidohipocloroso(HClO)tieneunaconstantede ionizaciónde3,2·10 .¿Cuáleselporcentajedeionizaciónendisoluciones1,0y0,1M,respectivamente?a)0,018%y0,056%b)0,032%y0,0032%c)0,56%y0,18%d)0,56%enambas.e)0,32%enambas.

(O.Q.N.Luarca2005)

El HClO es un ácido débil que se encuentra parcialmente disociado de acuerdo con elequilibrio:

HClO(aq)+H O(l)ClO (aq)+H O (aq)


Ka=ClO H O

HClO

Lasconcentracionesenelequilibrioenfuncióndelaconcentracióninicialcydelgradodeionizaciónαes:

[ClO ]=[H O ]=cα [HClO]=c–x≈c


Ka=cαc

=cα α=Kac


c=1,0Mα=3,2·101,0

100=0,018%


c=0,1Mα=3,2·100,1

100=0,057%


8.71.¿Encuálde lossiguientescasoselaguaactúacomounabasedeLewisperonocomounabasesegúnladefinicióndeBrönsted‐Lowry?a) (l)+HF(g) (aq)+ (aq)b) (l)+ (aq) (aq)+HCN(aq)c) (l)+ (aq) (aq)d)2 (l)+ (aq)2 (aq)+ (aq)e) (l)[electrólisis]2 (g)+ (g)

(O.Q.N.Luarca2005)

Según la teoría de Brönsted‐Lowry, base es toda especie química capaz de aceptarprotonesdeunácido.

Según la teoríadeLewis,basees todaespeciequímicaqueposeeunpardeelectronessolitariosquepuedecompartirconunácido.

a)Verdadero.Enlareacción:

H O(l)+HF(g)H O (aq)+F (aq)

el H O captaunprotón (base deBrönsted) de HF y comparteunparde electronessolitarios(basedeLewis)conelH .

b)Falso.Enlareacción:

H O(l)+CN (aq)OH (aq)+HCN(aq)

elH Ocedeunprotón(ácidodeBrönsted)alCN–ynosecomportacomobasedeLewis.

c)Falso.Enlareacción:

H O(l)+Cu (aq)Cu H O (aq)

el H O comparte un par de electrones solitarios (base de Lewis) con el Cu y no secomportacomobasedeBrönsted.

d)Falso.Enlareacción:

2H O(l)+PO (aq)2OH (aq)+H PO (aq)

elH Ocedeunprotón(ácidodeBrönsted)al ionfosfatoynosecomportacomobasedeLewis.

e)Falso.Lareacción:

2H O(l)2H (g)+O (g)

Esunareaccióndeoxidación‐reducción,nodeácido‐base.



8.72.Sepreparan500mLdedisoluciónreguladoradisolviendo2,16gdebenzoatodesodio( )enelvolumensuficientedeácidobenzoico0,033M.ElpHes:a)4,16b)4,37c)4,64d)5,77e)6,30

(Dato. ácidobenzoico=6,3·10 )(O.Q.N.Luarca2005)

UnadisoluciónreguladoraformadaporunamezcladeC H COOHyNaC H COO:

C H COOH(aq)+H O(l)C H COO (aq)+H O (aq)


K =C H COO H O

C H COOH= H O

C H COOC H COOH


pH=pK +logC H COOC H COOH

Laconcentracióndeladisolucióndebenzoatodesodioes:

[C H COO ]=2,16gNaC H COO500mLdisolucion

1molNaC H COO144gNaC H COO

103mLdisolucion1Ldisolucion

=0,030M


pH=‐log 6,3·10 +log0,0300,033

=4,16


8.73.Enlavaloraciónde (aq)conNaOH(aq),indiquesiladisoluciónenelpuntodeequivalenciaesácida,básicaoneutrayporqué.a)Básicaporelexcesode .b)Ácidaporlahidrólisisdelion .c)Ácidaporlahidrólisisdel .d)Neutraporqueseformaunasaldeácidofuerteybasefuerte.e)Básicaporlahidrólisisdel .

(O.Q.N.Luarca2005)

El NaHCO es un anfótero, sustancia que puede comportarse como ácido y como basedependiendodelmedioenelqueseencuentre.EnestecasofrentealNaOH(basefuerte)secomportacomoácidoylaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónes:

NaHCO (aq)+NaOHNa CO (aq)+H O(l)

Elcarbonatodesodioesunasalprocedentedeácidodébilybasefuertequeendisoluciónacuosaseencuentradisociadasegúnlaecuación:




Elion eslabaseconjugadadelácidodébilHCO ysehidrolizasegúnlaecuación:

CO (aq)+H O(l)HCO (aq)+OH (aq)



8.74.Unácidodébilmonopróticoestáionizadoun1%a25°C.¿Cuáldelossiguientesdatosseríanecesarioconocerademásparacalcularlaconstantedeionizacióndelácido?a)Laconductividadequivalenteadilucióninfinita.b)Lamasamolardelácido.c)ElpHdeladisolución.d)Elproductoiónicodelagua.


Un ácidomonoprótico débil HA se encuentra parcialmente disociado en iones según laecuación:



K =[A ][H O

[HA]

Expresandolasconcentracionesenelequilibrioenfuncióndelaconcentracióninicialcydelgradodeionizaciónαsecumpleque:

[A ]=[H O ]=cα [HA]=c(1–α)≈c

Laexpresióndelaconstantedeacidezquedacomo:

Ka=cαc

=cα

Como se observa, el valor de la constantedependedel gradodedisociación yde laconcentracióninicialyestasepuedecalcularapartirdelaconductividadequivalenteadilucióninfinita.


8.75.Semezclan100mLdeunadisolucióndeHBr0,20M con250mLdeHCl0,10M.Si sesupone que los volúmenes son aditivos, ¿cuáles serán las concentraciones de los iones endisolución?a)[ ]=[ ]=[ ].b)[ ]>[ ]>[ ].c)[ ]>[ ]>[ ].d)[ ]>[ ]=[ ].


LosácidosHClyHBrsonfuertesqueseencuentrancompletamentedisociadosenionesdeacuerdoconlasecuaciones:

HBr(aq)Br (aq)+H (aq)

HCl(aq)Cl (aq)+H (aq)

Elnúmerodemolesdecadaionpresenteenladisoluciónson:


ParaelHBr:

0,1LHBr0,2M0,2molHBr1LHBr0,2M

1molH1molHBr

=0,02molH

0,1LHBr0,2M0,2molHBr1LHBr0,2M

1molBr1molHBr

=0,02molBr

ParaelHCl:

0,25LHCl0,1M0,1molHCl1LHCl0,1M

1molH1molHCl

=0,025molH

0,1LHCl0,2M0,1molHCl1LHCl0,1M

1molCl1molHCl

=0,025molCl

Considerando los volúmenes aditivos, las concentraciones de los iones en la disoluciónson,respectivamente:

[Br ]=0,02molBr0,1+0,25 L

=0,057M

[Cl ]=0,025molCl0,1+0,25 L

=0,071M

[H ]=(0,02+0,025)mol

0,1+0,25 L=0,128M

Comoseobserva:

[ ]>[ ]>[ ].


8.76.Un vaso de precipitados contiene 10mL deHCl 0,1M. ¿Qué volumen de agua debeañadirseparaobtenerunadisoluciónconpH=2?a)10mLb)100mLc)1mLd)90mL


ElHClesunácidofuertequeseencuentracompletamentedisociadoeniones:


LosmmolesdeH O contenidosenladisoluciónoriginalson:


1mmolH O 0,1mmolHCl

=1mmolH O

Elvalorde[H O ]paraunadisoluciónconpH=2es:

[H3O+]=10 =10 M

ConsiderandovolúmenesaditivosyllamandoValnúmerodemLdeaguaaañadir:

10 M=1mmol10+V mL

V=90mL



(LacuestiónessimilaralapropuestaenTarazona2003yAsturias2004).

8.77.¿CuáldebeserlaconcentracióndeunadisoluciónacuosadeHNO3paraquela[ ]=10 M?a)10 Mb)10 Mc)10 Md)10 M

(O.Q.L.Madrid2005)(O.Q.LLaRioja2005)

Entodadisoluciónacuosasecumpleque:

[H O ][OH ]=10

H O =10

10=10 M


8.78.¿Cuáldelassiguientessalesproduceunadisoluciónbásicaaldisolverseenagua?a)KFb) b)NH4NO3d)KCl


a)Verdadero.KF,endisoluciónacuosaseencuentradisociadosegúnlaecuación:

KF(aq)F (aq)+K (aq)

ElionK+,eselácidoconjugadodébildelabasefuerteKOHporloquenosehidroliza.



LadisoluciónresultanteesbásicadebidaalapresenciadelosionesOH .

b)Falso.Elsulfatodepotasio,K SO ,endisoluciónacuosaseencuentradisociadosegúnlaecuación:

K SO (aq)SO (aq)+2K (aq)




c)Falso.Elnitratodeamonio,NH NO ,endisoluciónacuosaseencuentradisociadosegúnlaecuación:

NH NO (aq)NO (aq)+NH (aq)





LadisoluciónresultanteesácidadebidaalapresenciadelosionesH O .

d)Falso.Elclorurodepotasio,KCl,endisoluciónacuosaseencuentradisociadosegúnlaecuación:






8.79.¿CuálseráelpHdeunadisoluciónacuosadeHFsisedisociaun10%?a)pH=1b)pH=10c)pH=2d)pH=7

(Dato. =7,2·10 )(O.Q.L.Madrid2005)(O.Q.L.LaRioja2005)

El HF es un ácido débil que se encuentra parcialmente disociado de acuerdo con elequilibrio:



K =F H O

HF


[F ]=[H O ]=cα [HF]=c–x≈c


K =cαc

=cα2


c=Kα2=7,2·100,1

=0,072M

Elvalorde[H3O+]ydelpHdeladisoluciónson,respectivamente:

[H3O+]=cα=0,1 0,072M =7,2·10 MpH=‐log 7,2·10 =2,1



8.80.Enlasiguientereacción:

+ +

a)Elion actúacomoácidodeBrönsted‐Lowry.b)Elion actúacomoácidodeLewis.c)Elion actúacomoácidodeLewis.d)Elion actúacomoácidodeBrönsted‐Lowry.


SegúnlateoríadeBrönsted‐Lowry:

ácidoestodaespeciequímicacapazdecederprotonesaunabase.

baseestodaespeciequímicacapazdeaceptarprotonesdeunácido.

ElpapeldelionHPO es:

HPO +H OH PO +OH

HPO42–captaunprotóndelH OysecomportacomobasedeBrönsted.

ElpapeldelionNH es:

NH +H ONH +H O

cedeunprotónalH OysecomportacomoácidodeBrönsted.

En este caso, la teoría de Lewis no explica el comportamiento de ninguno de los ionespropuestoscomoácidoobase.


8.81.Enlavaloracióndeunadisolucióndeácidonitroso0,20Mconhidróxidodesodio0,20M,elpHdelpuntodeequivalenciaes:a)5,83b)7,00c)8,17d)9,00

(Datos. =4,6·10 ; =1,0·10 )(O.Q.L.Madrid2005)(O.Q.L.LaRioja2005)

ElpHdelpuntodeequivalenciaenunareaccióndeneutralizacióndependedelasustanciaexistentealfinaldelamisma.

LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreHNO yNaOHes:

HNO (aq)+NaOH(q)NaNO (q)+H O(l)

ElNaNO resultantedelareacciónesunasalprocedentedeácidodébilybasefuerte.EndisoluciónacuosaelNaNO seencuentradisociadocomo:

NaNO (aq)NO (aq)+Na (aq)

LasreaccionesdelosionesconH Oson:

Na eselácidoconjugadodelabasefuerteNaOHynosehidroliza.

NO eslabaseconjugadadelácidodébilHNO

NO (aq)+H O(l)HNO (aq)+OH (aq)


Elvalordesuconstantedebasicidad(hidrólisis)es:

K =KK

=1,0·10

4,6·10=2,2·10

Al ser la estequiometría de la reacción entre HNO y NaOH 1:1 y presentar ambassustancias lamisma concentración, los volúmenes gastados en el puntode equivalenciaserániguales,luegolaconcentracióndeladisoluciónresultanteserá:

VLNaOH0,2M0,2molNaOH1LNaOH0,2M

1molHNO1molNaOH

2VLdisolucion=0,1M


[OH ]=[HNO ]=x NO =c–x≈c

SustituyendoenlaexpresióndeKb:

Kb=HNO OH

NO=x2

c

2,2·10 =x2

0,1x=1,5·10 M

ElpOHypHdeladisoluciónson,respectivamente:

pOH=‐log 1,5·10 =5,83pH=145,83=8,17


8.82.Indiquecuáldelossiguientesparesiónicosrepresentaunácidoysubaseconjugada.a) / b) / c) / d) /





ElparHSO /SO eselúnicoquecumplelacondiciónpropuesta:

HSO (aq)+H O(l)SO (aq)+H O (aq)

ácido1base2base1ácido2


8.83. Calcula el pH de una disolución de 0,020M, sabiendo que = 7,5·10 y=6,2·10 :

a)3,50b)2,35c)2,04d)0,96e)4,50



Se tratade un ácidopoliprótico en el queK >>K ,por loque sepuede aproximar sincometer gran error que prácticamente todos los protones se liberan en la primeraionización:

H PO (aq)+H O(l)H PO (aq)+H O (aq)

Latabladeconcentracioneses:

H PO H PO H Ocinicial 0,02 ctransformado x cformado x xcequilibrio 0,02x x x

Sustituyendo:

7,5·10 =x

0,02xx=9,06·10 M

ElpHdeladisoluciónes:

pH=‐log 9,06·10 =2,04


8.84.Elácidoacéticoesunácidodébil,mientrasqueelHClesfuerte.¿Cuáldelassiguientesafirmacionesesfalsa?a)ElpHdeunadisolucióndeHCl0,1Mes1.b)Unadisoluciónquecontiene0,1molesdeácidoacéticoy0,1molesdeacetatode sodiopuedeserunadisolucióntampón.c)ElpHdeunadisolución0,1MdeHClesmenorqueeldeunadisolución0,1Mdeácidoacético.d)ElpHdeunadisoluciónformadamezclandocantidadesequimolecularesdehidróxidodesodio y de ácido clorhídrico será mayor que el de una disolución similar formada porhidróxidodesodioyácidoacético.

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2005)(O.Q.L.Asturias2007)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2009)

a) Verdadero. El HCl es un ácido fuerte que se encuentra completamente disociado eniones,deformaqueunadisolución0,1Mdedichoácidoproporcionauna[H O ]=0,1M.Portanto,elpHdedichadisoluciónes1.

b)Verdadero.Unadisolucióntampónestáformadaporunácido(obase)débilyunasalquecontengasubase(oácido)conjugado.Ésteeselcasodelamezclapropuesta:

CH COOH(ácido)/NaCH COO(baseconjugada)

Además,paraqueseaunbuentampón,esprecisoquelasconcentracionesdelácidoy labaseconjugadaseansimilares.

c)Verdadero.ElCH COOHesunácidodébilqueseencuentraparcialmentedisociadoeniones,deformaqueunadisolución0,1Mdedichoácidoproporcionauna[H O ]menorquelaqueproporcionaríaunadisolucióndeHCldelamismaconcentración.Portanto,elpHdedichadisoluciónesmayorque1.

d)Falso.LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreHClyNaOHes:



Lasal formada,NaCl, esuna salprocedentedeácido fuerteybase fuertepor loque losionesquelaformannosehidrolizanyelpHdeladisoluciónresultanteloproporcionaelagua,7,yladisoluciónesneutra.

LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreHClyNaOHes:


Lasalformada,NaCH COO,esunasalprocedentedeácidodébilybasefuerteporloqueunodelosionesquelaforman,CH COO ,sísehidroliza:

CH COO (aq)+H O(aq)CH COOH(aq)+OH (l)

yladisoluciónresultantecontieneionesOH ,porloquepH>7,yladisoluciónesbásica.


8.85.SepuedeobtenerHClmediantelasiguientereacción:a)NaCl+ b)ElectrólisisdeunadisoluciónacuosadeNaCl.c)NaCl+ d)NaCl+ e)NaCl+HF

(O.Q.N.Vigo2006)

a‐e)Falso.ParaqueseproduzcaHClapartirdeNaCldebetenerlugarunareacciónácido‐baseenlaqueesprecisoqueelácidoquereaccioneconelCl (baseconjugada)delHClsealosuficientementefuerte.LosácidosH SyHFsondemasiadodébilesparaproducirlareaccióndedesplazamiento.

b)Falso.LaelectrólisisdeNaCl(aq)produciríaeldesprendimientodeH yCl .

c)Falso.ElHNO noesapropiadoyaquealseroxidanteproduciríalaoxidacióndelCl aCl .

d) Verdadero. El H PO tiene la fuerza suficiente para producir la reacción dedesplazamiento.Laecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreambassustanciases:

3NaCl(aq)+H PO (aq)HCl(aq)+NaH PO (aq)


8.86.UnadisoluciónconpH=4es100vecesmenosácidaqueunadisoluciónconpHiguala:a)1b)2c)5d)6e)7

(O.Q.N.Vigo2006)

DeacuerdoconelconceptodepH,unadisoluciónconpH=4:

[H3O+]=10 =10 M

Unadisolución100vecesmásácidaquelaanteriortieneuna[H O ]:

[H O ]=100 10 M =10 M



pH=‐log 10 =2


8.87.CuandosevaloraHOCl( =3,0·10 )conKOH,¿cuálseráelmejorindicador?a)Timolftaleína, =9,9b)Azuldebromotimol, =7,10c)Verdedebromocresol, =4,66d)Rojodeclorofenol, =6e)Azuldebromofenol, =3,85

(O.Q.N.Vigo2006)(O.Q.L.Asturias2008)

El pH del punto final de una valoración viene dado por las sustancias presentes en eseinstanteenladisolución.

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHClOyKOHes:

HClO(aq)+KOH(aq)KClO(aq)+H O(l)

El hipoclorito de potasio, KClO, en disolución acuosa se encuentra disociado según laecuación:

KClO(aq)ClO (aq)+K (aq)


ElionClO eslabaseconjugadadelácidodébilHClOysehidrolizasegúnlaecuación:

ClO (aq)+H O(l)HClO(aq)+OH (aq)

Comoseobserva,seproducenionesOH porloqueelpHdeladisoluciónresultanteesbastantemayorque7. El indicador timolftaleína ( =9,9) será apropiadoparaunavaloraciónenlaqueenelpuntofinalexistaunasustanciaquehagaqueladisolucióntengapHbásico.

Losindicadoresazuldebromofenol,verdedebromocresolyrojodeclorofenoltienenunpKa<7 loquehacequeseanapropiadosparaunavaloraciónenlaqueenelpuntofinalexistaunasustanciaquehagaqueladisolucióntengapHácido.

ElindicadorazuldebromotimoltampocoesapropiadoyaquetieneunpKacasineutroporloqueseríaapropiadoparalareacciónentreunácidofuerteyunabasefuerteenlaqueenelpuntofinalexistaunasustanciaquehagaqueladisolucióntengapHneutro.


8.88. ¿Cuál de las siguientes sales producirá una disolución básica cuando se disuelve enagua?a)KClb)NaFc) d)NH4NO3e)

(O.Q.N.Vigo2006)

a)Falso.Elclorurodepotasio,KCl,endisoluciónacuosaseencuentradisociadosegúnlaecuación:






b) Verdadero. El fluoruro de sodio, NaF, en disolución acuosa se encuentra disociadosegúnlaecuación:






c)Falso.Elnitratodepotasio,KNO ,endisoluciónacuosaseencuentradisociadosegúnlaecuación:





d)Falso.Elnitratodeamonio,NH NO ,endisoluciónacuosaseencuentradisociadosegúnlaecuación:

NH NO (aq)NO (aq)+NH (aq)




Comoseobserva,seproducenionesH O porloqueelpH<7yladisoluciónesácida.

e)Falso.Elcloratodepotasio,KClO ,endisoluciónacuosaseencuentradisociadosegúnlaecuación:

KClO (aq)ClO (aq)+K (aq)


ElionClO eslabaseconjugadadébildelácidofuerteHClO porloquenosehidroliza.




8.89.¿Cuáldelassiguientesbasesesmásfuerte?a)Amoníaco( =4,75)b)Metilamina( =3,44)c)Urea( =13,90)d)Piridina( =8,75)

(O.Q.N.Madrid2006)

La fuerza de una base viene determinada por el valor de su constante de basicidad ofuerza,K .Cuantomayoresestevalormayoreslafuerzadelabase.

ElpK deunabasesedefinecomo:

pK =‐logK

UnabaseserátantomásfuertecuantomenorseaelvalordesupK .

Lasbasesdadasordenadasdemásfuerteamásdébil:

Metilamina 3,44 >Amoníaco 4,75 >Piridina 8,75 >Urea 13,90


8.90.¿CuáleselpHdeunadisoluciónde 10 M?a)6b)2c)8d)6,98

(Dato. =1·10 )(O.Q.L.Madrid2006)

ElHNO esunácidofuertequeseencuentratotalmentedisociadoenionesdeacuerdoconlaecuación:

HNO (aq)H O (aq)+NO (aq)

Portanto,[H O ]=[NO ]=10 M.

ElH Oesunasustanciaquesecomportacomoácidoobasedébilysedisociaparcialmentesegúnlaecuación:

2H O(l)H O (aq)+OH(aq)

Este equilibrio se encuentra modificado por la presencia de los iones procedentes delHNO .Llamandoxa lasnuevasconcentracionesde [H O ]y [OH ], lacantidad totaldeioneshidroxilodeladisoluciónsepuedecalculardeacuerdoconesteequilibrio:

K =[H O ][OH ]

1,0·10 =(x+10 )xx=9,5·10 M.

[H O ]= x+10 M=1,05·10 MpH=‐log 1,05·10 =6,98


(EstacuestiónessimilaralapropuestaenNavacerrada1996).


8.91.Sedisponededosdisoluciones:20 deHCl0,3My40 deNaOH0,1M.ElpHdeambasdisolucioneses:a)2,2y13b)0,52y13c)1,2y14d)0,22y14

(O.Q.L.Madrid2006)

ElHClesunácidofuertequeseencuentratotalmentedisociadoenionesdeacuerdoconlaecuación:

HCl(aq)H O (aq)+Cl (aq)

Portanto,[H O ]=[Cl ]=0,3M.

pH=‐log 0,3 =0,52

ElNaOHesunabasefuertequeseencuentratotalmentedisociadaenionesdeacuerdoconlaecuación:


Portanto,[Na ]=[OH ]=0,1M.

pOH=‐log 0,1 =1pH=14–pOH=14–1=13


8.92.Dadoslosequilibrios:(aq)+ (l) (aq)+ (aq)

(aq)+ (l) (aq)+ (aq)Siparaunamismaconcentraciónde y ,la[ ]esmayorque[ ],sepuededecirque:a)Elácido esmásfuertequeel .b) = .c)Elácido esmásdébilqueel .d) > .

(O.Q.L.Asturias2006)(O.Q.L.LaRioja2008)(O.Q.L.LaRioja2011)

Para un ácido débil HB que se encuentra parcialmente disociado en iones según laecuación:

HB(aq)+H O(l)B (aq)+H O (aq)

LaexpresióndelaconstantedeacidezK es:

K =B H O

HB

Lasconcentracionesenelequilibrioenfuncióndecson:

[B ]=[H O ]=x [HB]=c–x≈c

SustituyendoenlaexpresióndeK :

K =x2

c


B > B

HB = HB =

loquesignificaqueelácido esmásfuerteelácido .


8.93.Enunadisoluciónacuosa10 Mdeácidobutírico( )pKa=4,82,secumpleque:a)[ ]=[ ]y[ ]>[ ]b)pH=3c)[ ]=[ ]=10 mol/Ld)[ ]=[ ]


Elácidobutíricoesununácidodébilqueseencuentraparcialmentedisociadoen ionessegúnlaecuación:

HC H O (aq)+H O(l)C H O (aq)+H O (aq)


K =C H O H O

HC H O


[C H O ]= H O =x [HC H O ]=c−x

SipK =11,85:

K =10 =10 , =1,51·10


1,51·10 =x2

10 ‒xx=9,94·10 M


pH=‐log(9,94·10 =5,00


8.94.Setienenvolúmenesigualesdedisoluciones0,1M,deácidoclorhídrico,HCl,ydeácidoacético, .¿Cuáldelosdosprecisamayorcantidaddebaseparasuneutralización?a)HClb)Losdosigualc)

(O.Q.L.LaRioja2006)

Lasecuacionesquímicascorrespondientesalaneutralizacióndeambosácidosson:

HCl(aq)+NaOHNaCl(aq)+H O(l)

CH COOH(aq)+NaOHNaCH COO(aq)+H O(l)


Como se tiene volúmenes iguales de disolución y con la misma concentraciónmolar,ambascontienenelmismonúmerodemolesdesoluto.

Ambosácidossonmonopróticos,porloquelarelaciónestequiométricaconlabase,porejemplo,NaOH,eslamisma.

Portanto,necesitanelmismonúmerodemolesdebaseparalaneutralización.


8.95.¿CuáldeestasdisolucionestendrápH>8?a)20mLdeNaOH0,2M+50mLde 0,1Mb)25mLdeNaOH0,2M+50mLde 0,1Mc)25mLde 0,1M+20mLdeNaOH0,1Md)25mLde 0,1M+15mLdeNaOH0,1Me)25mLde 0,1M

(O.Q.N.Córdoba2007)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreCH COOHyNaOHes:


ElpHdeladisoluciónloproporcionanlassustanciaspresentesalfinaldelareacción.

a)Falso.Elnúmerodemmolesdecadaespeciees:


=5mmolCH COOH


=4mmolNaOH

Comolareacciónesmolamolyexisteninicialmente4mmolesdeNaOH,estasustanciaeslimitanteyconsume4mmolesdeCH COOH.Alfinaldelareacciónquedan1mmolesdeCH COOH sin reaccionar y 4mmoles de NaCH COO formados. Dichamezcla constituyeunadisoluciónreguladoraácidayladisolucióntieneunpH<7.

b)Verdadero.Elnúmerodemmolesdecadaespeciees:


=5mmolCH COOH


=5mmolNaOH

Como la reacción es mol a mol y existe igual número de moles de ambas sustanciasinicialesse tratadecantidadesestequiométricasquereaccionancompletamente.Al finaldelareacciónsóloquedan5mmolesdeNaCH COOformados.Estasustanciaendisoluciónacuosaseencuentradisociadasegúnlaecuación:





SetratadeunasalquepresentahidrólisisbásicayladisolucióntieneunpH>8.


c)Falso.Elnúmerodemmolesdecadaespeciees:


=2,5mmolCH COOH


=2mmolNaOH

Comolareacciónesmolamolyexisteninicialmente2mmolesdeNaOH,estasustanciaeslimitanteyconsume2mmolesdeCH COOH.Alfinaldelareacciónquedan0,5mmolesdeCH COOH sin reaccionar y 2mmoles de NaCH COO formados. Dichamezcla constituyeunadisoluciónreguladoraácidayladisolucióntieneunpH<7.

d)Falso.Elnúmerodemmolesdecadaespeciees:


=2,5mmolCH COOH


=1,5mmolNaOH

Comolareacciónesmolamolyexisteninicialmente1,5mmolesdeNaOH,estasustanciaes limitante y consume 1,5 mmoles de CH COOH. Al final de la reacción quedan 1,0mmolesdeCH COOHsinreaccionary1,5mmolesdeNaCH COOformados.DichamezclaconstituyeunadisoluciónreguladoraácidayladisolucióntieneunpH<7.

e)Falso.Setratadeunadisolucióndiluidadeunácidodébil,CH COOH,queseencuentraparcialmentedisociadosegúnlaecuación:


Comoseobserva,ladisolucióncontieneH O yladisolucióntieneunpH<7.


8.96.¿CuálseráelpHdeunadisolución10 Mdeacetatosódico?a)6,13b)12,2c)1,75d)7,00e)7,87

(Datos. =1,8·10 paraelácidoacético; =1·10 )(O.Q.N.Córdoba2007)

El acetato de sodio, NaCH COO, en disolución acuosa se encuentra disociado según laecuación:







KCH COOH OH

CH COO

K =KK

=1,0·10

1,8·10=5,6·10


[CH COOH]=[OH ] [CH COO ]≈10 M


5,6·10 =[OH ]2

10–[OH ]=7,5·10 M

ElpOHypHdeladisoluciónes:

pOH=‐log 7,5·10 =6,13pH=14–6,13=7,87


8.97.Alañadirunasgotasdeunindicadorácido‐baseaunasoluciónacuosadesconocidaseobserva color verde. El indicador tiene un intervalo de viraje de 3,8 a 5,4; a pH < 3,8 esamarilloapH>5,4esazul,yentreambospHesverde.¿Cuálde las soluciones siguientes,todasellasdelamismaconcentración,0,5M,puedeserlasolucióndesconocida?a)Ácidonítricob)Hipocloritodesodioc)Hidróxidodepotasiod)Clorurodeamonioe)Sulfatodesodio

(O.Q.N.Córdoba2007)(O.Q.L.Asturias2010)

a)Falso.Unadisolución0,5MdeHNO3(ácidofuerte)tieneunpH<<3,8(muyácido),porloquealañadirleunasgotasdeindicador,estetomarácoloramarillo.

b)Falso.Elhipocloritodesodio,NaClO,endisoluciónacuosaseencuentradisociadosegúnlaecuación:

NaClO(aq)ClO (aq)+Na (aq)


ElionClO eslabaseconjugadadelácidodébilHClOysehidrolizasegúnlaecuación:

ClO (aq)+H O(l)HClO(aq)+OH (aq)

Comoseobserva,seproducenionesOH porloqueelpH>7yalañadiraladisoluciónunasgotasdeindicador,estetomarácolorazul.

c)Falso.Unadisolución0,5MdeKOH(basefuerte)tieneunpH>>5,4(muybásico),porloquealañadirleunasgotasdeindicador,estetomarácolorazul.

d)Verdadero.Elclorurodeamonio,NH Cl,endisoluciónacuosaseencuentradisociadosegúnlaecuación:






Como se observa, se producen iones H O por lo que el pH será débilmente ácido,comprendido entre 3,8 y 5,4 y al añadir a la disolución unas gotas de indicador, estetomarácolorverde.

e)Falso.Elsulfatodepotasio,Na SO ,endisoluciónacuosaseencuentradisociadosegúnlaecuación:

Na SO (aq)SO (aq)+2Na (aq)



Comoseobserva,seproducenionesOH porloqueelpH>7yalañadiraladisoluciónunasgotasdeindicador,estetomarácolorazul.


8.98.CalculeelpHdeunadisoluciónreguladora0,1Meny1,5Men despuésde

añadir0,1mol/LdeKOH.a)8,08b)8,25c)5,92d)8,41e)5,59(Dato: =4,74)


ElequilibriocorrespondienteaunadisoluciónreguladoraformadaporNH yNH Cles:



K =NH OH

NHOH

NHNH


pOH=pK +logNHNH

pH=14pK logNHNH3

Laadiciónde0,1mol/LdeKOH(base)hacequeselleveacabolasiguientereacción:

NH (aq)+OH (aq)NH (aq)+H O(l)

Los0,1mol/LdeKOHgastan0,1mol/LdeNH (ácido)yforman0,1mol/LdeNH (base).

ElpHdeladisolucióndespuésdelaadicióndeKOHes:

pH=144,74log1,50,10,1+0,1

=8,41



8.99.Losácidosconjugadosysusrespectivasreaccionesácido‐base ,NH y son:

a) + + b) + + + + + + + + + +

c) + + d) + + + + + + + + +

e) + + + + + +




Baseesunaespeciecapazdeaceptarprotonesdeunácido.

LareaccióndelHS comobasees:

H S+H OHS +H O a1b2b1a2

LareaccióndelNH comobasees:


a1b2b1a2

LareaccióndelH Ocomobasees:

H3O+(aq)+H O(l)H O(l)+H O (aq)

a1b2b1a2


8.100.Calculelosmolesdeacetatosódicoquehayqueañadira1Ldeunadisolución0,2MdeácidoacéticoparahacerunadisoluciónreguladoradepH=5.a)0,36b)0,40c)0,63d)0,20e)0,48(Dato: =4,74)


UnadisoluciónreguladoraformadaporunamezcladeCH COOHyNaCH COO:



K =CH COO H O

CH COOH= H O

CH COOCH COOH




SiladisolucióntienepH=5,sustituyendoseobtiene:

5=4,74+logCH COO

0,2 CH COO =0,36M

ElnúmerodemolesdeNaCH COOqueesprecisoañadiraladisoluciónes:

1LNaCH COO0,36M0,36molNaCH COO1LNaCH COO0,36M

=0,36mol


8.101.A50°Cla delaguapuraes5,50·10 .ElpHdelaguaadichatemperaturaserá:a)Ácidob)Básicoc)Neutrod)ElpHdelaguapuraessiempre7.


Paraelequilibriodedisociacióndelaguaadeterminadatemperatura:


laconstantedeequilibriovienedadaporlaexpresión:

K =[H O ][OH ]=5,50·10


[H O ]=[OH ]

K =[H O

H O = 5,50·10 =2,35·10 MpH=‐log 2,35·10 =6,63

ElpHdelaguaalatemperaturade50°Ces<7,esdecir,ácido.


8.102.¿Quéproposicióndelassiguientesescierta?a)Unácidoysubaseconjugadareaccionanparaformarsalyagua.b)El comoácidoessupropiabaseconjugada.c)Labaseconjugadadeunácidodébilesunabasefuerte.d)Labaseconjugadadeunácidofuerteesunabasefuerte.


a)Falso.Noseproduceningunareacciónentreunácidoysubaseconjugada.

b)Falso.LareaccióndelH Ocomoácidoes:


c)Falso.ParaunácidodébilcomoelHFysubaseconjugadaF :



larelaciónexistenteentreambasconstanteses:

K HF ·K F =K

DadalaconstanteK (HF)=7,1·10 ,elvalordelaconstanteK F es:

K F =K

K HF=1,0·10

7,1·10=1,4·10

Comosededucedelvalordelaconstante,labaseconjugadatambiénesdébil.

d)Falso.ParaunácidofuertecomoelHClysubaseconjugadaCl :


larelaciónexistenteentreambasconstanteses:

K HCl ·K Cl =K

DadalaconstanteK (HCl)=∞·,elvalordelaconstanteK Cl es:

K Cl =K

K HCl=1,0·10

∞=0

Comosededucedelvalordelaconstante,labaseconjugadatambiénesdébil.

Noexisteningunarespuestacorrecta.

8.103.UnadisoluciónacuosadeNaCltendrá:a)Másprotonesqueionesoxidrilo.b)Másionesoxidriloqueprotones.c)Notendráprotonesniionesoxidrilo.d)Tendrálamismaconcentracióndeprotonesquedeionesoxidrilo.


Una disolución acuosa de NaCl contiene iones Na y Cl que no se hidrolizan por ser,respectivamente,elácidoylabaseconjugadadelNaOH(basefuerte)yHCl(ácidofuerte).

Además contiene los iones y cuyas concentraciones son idénticas porprocederdelH O.


8.104.ElefectoreguladordelpHenlasangreserealizamedianteelsistema / .¿Cuáleslarazón / enlasangresabiendoquesupHes7,4?a)5,2·10 b)1,2·10 c)0,091d)11,0

Datos. ( )=4,4·10 ; ( )=4,7·10 .(O.Q.L.Madrid2007)

LaecuaciónquímicacorrespondientealequilibriodelH CO es:


LaexpresióndelaconstanteK es:


K =HCO [H O ][H CO ]

SielpH=7,4elvalorde[H O ]es:

[H3O+]=10 =10 , M

ElvalordelarelaciónH CO /HCO es:

[HCO ]H CO

=K

[H O ]

[HCO ]H CO

=4,4·10

10 , =11


8.105.Sepreparaunadisoluciónreguladoraácidaquees0,200MenHAcy0,100MenNaAc.SupHserámásestable:a)Conlaadicióndeunácido.b)Conlaadicióndeunabase.c)Seráigualmenteestableconlaadicióndeunácidoodeunabase.d)Laestabilidaddelasdisolucionesreguladorasesindependientedelaconcentracióndelosparesconjugadosácido‐base.

(O.Q.L.Madrid2007)

LaecuaciónquímicacorrespondientealequilibriodelHAces:

HAc(aq)+H O(l)Ac (aq)+H O (aq)

El ácido (H O ) que se añade a la disolución reguladora reacciona con la base Ac− deacuerdoconlareacción:

Ac (aq)+H O (aq)HAc(aq)+H O(l)

La base (OH ) que se añade a la disolución reguladora reacciona con el ácido HAc deacuerdoconlareacción:

HAc(aq)+OH (aq)Ac (aq)+H O(l)

Comolaconcentracióndeácido,[HAc]=0,2Meseldoblequeladebase[Ac ]=0,1M,ladisoluciónreguladoraescapazdemantenermáselpHfrentealaadicióndebase.


8.106.Cuandosemezclan50,0mLde 0,200Mcon35,0mLdeNaOH0,800M,elpHdeladisoluciónresultantees:a)13,0b)10,8c)11,0d)9,22

(O.Q.L.Madrid2007)

LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreH SO yNaOHes:

H SO (aq)+2NaOH(aq)Na SO (aq)+2H O(l)

ElpHdeladisoluciónloproporcionanlassustanciaspresentesalfinaldelareacción.

Elsulfatodesodioformado,Na SO ,endisoluciónacuosaseencuentradisociadosegúnlaecuación:



TantoelionNa comoelionHSO son,respectivamente,elácidoylabaseconjugadadébildelabaseNaOHydelácidoH SO fuertes,porloqueningunodeellossehidrolizayportanto,elNa SO formadonoinfluyeenelpHdeladisolución.


50mLH SO 0,2M0,2mmolH SO1mLH SO 0,2M

=10mmolH SO


=28mmolNaOH

10mmolH SO28mmolNaOH

=0,36

Larelaciónmolares<0,5loquequieredecirqueelH SO eselreactivolimitanteyquesobraNaOHquedeterminaelpHdeladisoluciónresultante:

10mmolH SO2mmolNaOH1mmolH SO

=20mmolNaOH

Lacantidaddereactivosobrantees:

28mmolNaOH(inicial)–20mmolNaOH(gastado)=8mmolNaOH(exceso)

El NaOH es una base fuerte que se encuentra completamente disociada en iones deacuerdoconlaecuación:


Considerandolosvolúmenesaditivos,laconcentraciónfinaldeladisolucióndeNaOHes:

OH = NaOH =8mmolNaOH

50+35 mLdisolucion=0,094M


pOH=‐log 0,094 =1,03pH=14–1,03=12,97


8.107.Enelproceso: +2 + ¿Cuáldelassiguientesafirmacionesesverdadera?a)El esunionneutro.b)El secomportacomoácido.c)El secomportacomobase.d)El esunabase.

(O.Q.L.LaRioja2007)

Es la ecuación química correspondiente a la hidrólisis del ion amonio que explica elcomportamientodeéstecomoácidoyaquecedeprotones.



8.108.Cuandoaunadeterminada cantidaddedisolucióndeácidoacético (etanoico),quecontienexmolesdesolutoseleañadenxmolesdeNaOH,seobtieneunadisolucióncuyopHes:a)Dependedelvalordexb)>7c)=7d)<7

(O.Q.L.LaRioja2007)

Es la ecuación química correspondiente a la reacción de neutralización entre ambassustanciases:


ElNaCH COOesunasalprocedentedeácidodébilybasefuerte:




Comoseobserva,seproducenionesOH ,portanto,ladisoluciónresultantetienepH>7.


8.109.Ladeficióndebasecomo sustanciacapazdeACEPTARprotones (hidrogeniones) sedebea:a)Arrheniusb)Lavoisierc)Lewisd)Brönsted

(O.Q.L.LaRioja2007)

EseconceptodebaseesdeBrönsted.


8.110.Sepreparanlassiguientesdisoluciones:1)semezclan25mLdeNaOH0,1Mcon50mLde 0,1M2)semezclan25mLdeNaOH0,1Mcon50mLdeacetatodesodio0,1M3)semezclan25mLdeHCl0,1Mcon50mLdeácidoacético0,1M4)semezclan25mLdeHCl0,1Mcon25mLde 0,1M5)semezclan25mLdeHCl0,1Mcon50mLdeacetatodesodio0,1M

Indicaenquecasoseobtieneunadisolucióntampón:a)enningúncasob)enladisolución5)c)enlasdisoluciones4)y5)d)enlasdisoluciones1)y2)e)enladisolución3)

(O.Q.N.Castellón2008)


1)Unamezcla formadaporNaOH(base fuerte)yNH (basedébil)noesunadisolucióntampón.


2) Una mezcla formada por NaOH (base fuerte) y CH3COONa (base débil) no es unadisolucióntampón.

ElNaCH COOesunasalprocedentedeácidodébilybasefuerte:




3) Una mezcla formada por HCl (ácido fuerte) y CH COOH (ácido débil) no es unadisolucióntampón.

4)LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreNH yHCles:




=2,5mmolHCl


=2,5mmolNH

Comolareacciónesmolamolyexistencantidadesigualesdeambosreactivossetratadecantidadesestequiométricasqueseconsumentotalmenteyforman2,5mmolesdeNH Clformados. La mezcla formada por HCl (ácido fuerte) y NH (base débil) no es unadisolucióntampón.

5)LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreHClyNaCH COOes:

HCl(aq)+NaCH COO(aq)NaCl(aq)+CH COOH(aq)



=2,5mmolHCl

50mLNaCH COO0,1M0,1mmolNaCH COO1mLNaCH COO0,1M

=5,0mmolNaCH COO

Comolareacciónesmolamolyexisteninicialmente2,5mmolesdeHCl,estasustanciaeslimitanteyconsume2,5mmolesdeNaCH COO.Alfinaldelareacciónquedan2,5mmolesdeNaCH COOsinreaccionary2,5mmolesdeCH COOHformados.LamezclaformadaporCH COOH(ácidodébil)yNaCH COO(basedébil)esunadisolucióntampón.


8.111.¿CuáleselpHdeunadisolucióndehidróxidodesodio10 M?a)8,00b)12,03c)7,00d)6,00e)7,02



ElNaOHesunabasefuertequeseencuentratotalmentedisociadaenionesdeacuerdoconlaecuación:


Portanto,[Na ]=[OH ]=10– M.

ElH Oesunasustanciaquesecomportacomoácidoobasedébilysedisociaparcialmentesegúnlaecuación:


Este equilibrio se encuentra modificado por la presencia de los iones procedentes delNaOH.Llamandoxa lasnuevasconcentracionesde [H O ]y [OH ], lacantidad totaldeioneshidroxilodeladisoluciónsepuedecalculardeacuerdoconesteequilibrio:

K =[H O ][OH ]

1,0·10 = x+10 xx=9,5·10 M

[OH ]=x+10 =1,05·10 M


pOH=‐log 1,05·10 =6,98pH=14–6,98=7,02


8.112.CalculaelpHdeunadisolucióndeácidosulfúrico0,1M:a)0,73b)1,02c)1,20d)0,96e)1,90

( ácidosulfúrico=1,26·10 )(O.Q.N.Castellón2008)

Resolviendoelproblemapormediodeequilibrios:

H SO (aq)+H O(l)HSO (aq)+H O (aq)

Aplicandobalances:

Balancedemateria:

[H SO ]=[HSO ]

Balancedecargas:

[H O ]=[HSO ][H O ]=[H SO ]

Altratarsedeunácidofuerteyconcentrado,sedesprecialaionizacióndelagua.

ElHSO sufreunasegundaionizacióncomoácidodébilsegúnlaecuación:

HSO (aq)+H O(l)SO (aq)+H O (aq)

cuyaconstantedeacidezvienedadaporlaexpresión:


K =[SO ][H O ]

HSO

ParaunadisolucióndeH SO 0,1M,latabladeconcentracioneses:

HSO SO H Ocinicial 0,1 0,1ctransformado x cformado x xcequilibrio 0,1x x 0,1+x

SustituyendoenlosvaloresdelatablaenlaexpresióndeK :

1,26·10 =x 0,1+x0,1x

x=1,03·10 M

Elvalorde[H O ]ydelpHdeladisoluciónson,respectivamente:

[H O ]= 0,1+x =0,1103MpH=‐log 0,1103 =0,96


8.113.ElpHdeunadisoluciónreguladorade 1My 0,5Mes:a)9,2b)8,9c)9,5d)4,8e)7,0(Datos. ionamonio=6,3·10 ; =1,0·10 )


ElequilibriocorrespondienteaunadisoluciónreguladoraformadaporNH yNH Cles:



K =NH OH

NH OH

NHNH


pOH=pK +logNHNH

pH=14pK logNHNH

LarelaciónentrelasconstantesdeacidezdelNH yNH vienedadaporlaexpresión:

K NH ·K NH =K

K NH =K

K NH=1,0·10

6,3·10=1,6·10 pK =‐log 1,6·10 =4,8

SustituyendoenlaexpresióndeHenderson:

pH=144,8log10,5

=8,9



8.114.Laspropiedadesácido‐basedelosóxidosCaO,Al2O3,ZnO,CrO3,SO2son:a)básico,básico,básico,ácido,ácidob)básico,anfótero,básico,ácido,ácidoc)básico,anfótero,anfótero,ácido,ácidod)básico,anfótero,anfótero,básico,ácidoe)básico,ácido,anfótero,ácido,ácido


Son óxidos ácidos aquellos que al reaccionar con agua son capaces de producir ionesH O .Porejemplo:

Al O (s)+3H O(l)2AlO (aq)+2H O (aq)

CrO (s)+H O(l)HCrO (aq)+H O (aq)

SO (g)+H O(l)HSO (aq)+H O (aq)

ZnO(s)+2H O(l)HZnO (aq)+H O (aq)

SonóxidosbásicosaquellosquealreaccionarconaguasoncapacesdeproducirionesOH–.Porejemplo:

CaO(s)+2H O(l)Ca (aq)+2OH (aq)

Al O (s)+3H O(l)2Al (aq)+6OH (aq)

ZnO(s)+2H O(l)Zn (aq)+2OH (aq)

Sonóxidosanfóterosaquellosquesoncapacesdecomportarsecomoácidosycomobasesdependiendodelmedioenelqueseencuentren.Porejemplo:Al O yZnO.


8.115. ¿Cuálde las siguientes sustanciasnoproduceunadisoluciónácidaaldisolverla enagua?a)Clorurodeamoniob)Carbonatodesodioc)Clorurodehidrógenod)Sulfatodehierro(II)


a)Falso.Elclorurodeamonio,NH Cl,endisoluciónacuosaseencuentradisociadosegúnlaecuación:





Ladisoluciónresultanteesácida.

b) Verdadero. El carbonato de sodio, Na CO , en disolución acuosa se encuentradisociadosegúnlaecuación:





CO (aq)+H2O(l)HCO (aq)+OH (aq)

Ladisoluciónresultanteesbásica.

c)Falso.Elclorurodehidrógeno,HClesunácidoqueendisoluciónacuosaseencuentratotalmenteionizadosegúnlaecuación:

HCl(g)+H O(l)Cl (aq)+H O (aq)


d) Falso. El sulfato de hierro (II), FeSO , en disolución acuosa se encuentra disociadosegúnlaecuación:

FeSO (aq)SO (aq)+Fe (aq)


Fe enaguaseoxida fácilmenteaFe ,un ionqueal tenerunacarga tanelevadasehidrolizasegúnlaecuación:




8.116.Unasolucióndecianurodesodioes:a)Ácidaporquelasalprovienedeunácidofuerte.b)Neutraporqueesunasal,ytodaslassalessonneutras.c)Básicaporquelasalprocededeunabasefuerte.d)Básicaporquelasaltieneunaniónquesehidrolizaycaptaprotonesdelagua,yaqueeslabaseconjugadadeunácidodébil.


El NaCN, una sal procedente de ácido débil y base fuerte. En disolución acuosa seencuentraenformadeiones:

NaCN(s)Na (aq)+CN (aq)


ElionCN ,eslabaseconjugadadelácidodébilHCNysehidrolizasegúnlaecuación:


ComoalfinalsóloexistenionesOH enladisolución,éstaesbásica.



8.117.ElpHdeunadisoluciónacuosa10 Mdeácidoacético,a25°C,esiguala:a)4,00b)4,38c)4,47d)10,0

(Dato. =1,76·10 )(O.Q.L.Asturias2008)

Elácidoacético,CH COOH,seencuentraparcialmentedisociadosegúnlaecuación:



K =[CH COO ][H O

[CH COOH]

Lasconcentracionesdetodaslasespeciesenelequilibrioson:

[CH COO ]=[H O ]=x [CH COOH]=c–x


1,76·10 =x2

10 –xx=[H3O

+]=3,4·10 M

pH=‐log 3,4·10 =4,47


8.118.¿Cuáleslabasemásdébil?a)Etilamina( =4,3·10 )b)Piridina( =1,5·10 )c)Anilina( =7,4·10 )d)Amoníaco( =1,8·10 )

(O.Q.L.Madrid2008)

Labasemásdébil es laque tiene laconstantedebasicidad, ,máspequeña.De lassustanciaspropuestaseslaanilina( =7,4·10 ).


8.119.Indicacuáldelassiguientesreaccionesrepresentacorrectamentelosproductosdelahidrólisisdeltriclorurodealuminio.a) + + b) + +HClc) + + + d) + +HCl

(O.Q.L.Madrid2008)

a‐c)Falso.LasreaccionesnosonposiblescomodehidrólisisyaqueenellastienelugarlaoxidacióndelCl aCl .

b)Verdadero.ElAlCl esunasalprocedentedelareacciónentreHClyAl OH ,portanto,lahidrólisisdelosionesAl yCl produciráestassustancias.

d)Falso.Losproductosdehidrólisisnosecorrespondenconlosdelapartadoanterior.



8.120.Losgramosdebenzoatodesodio, ,quehayqueañadira250mLdeunadisolucióndeácidobenzoico, ,0,050M,paraobtenerunadisolucióndepH=3,0;son:a)0,781gb)0,115gc)0,461gd)0,0032g

(Dato. ( )=6,4·10 )(O.Q.L.Madrid2008)

El equilibrio correspondiente a una disolución reguladora formada por C H COOH yC H COONaes:

C H COOH(aq)+H O(l)C H COO (aq)+H O (aq)


K =C H COO H O

C H COOH= H O

C H COOC H COOH


pH=pK +logC H COOC H COOH

ElvalordepK es:

pK =‐logK =‐log 6,4·10 =4,2

SustituyendoenlaecuacióndeHenderson:

3,0=4,2+logC H COO

0,05 C H COO =3,2·10 M

LamasadeC H COONaquesehadisolveren250mLdedisoluciónes:

250mLdisolucion3,2·10 molC H COONa

10 mLdisolucion144gC H COONa1molC H COONa

=0,114g


8.121. ¿Cuálde las siguientes sustanciasnodaunadisoluciónácidacuando sedisuelveenagua?a)KClb) c) d)

(O.Q.L.Madrid2008)

a) Verdadero. El KCl, una sal procedente de ácido fuerte y base fuerte. En disoluciónacuosaseencuentraenformadeiones:

KCl(s)K (aq)+Cl (aq)

ElionK ,eselácidodébilconjugadodelabasefuerteKOHporloquenosehidroliza.


ElionCl ,eslabaseconjugadadelácidofuerteHClporloquenosehidroliza.

Ladisoluciónresultanteesneutrayaque losúnicos ionesH3O+yOH lossuministrael

H O.

b)Falso.Elclorurodeamonio,NH Cl,endisoluciónacuosaseencuentradisociadosegúnlaecuación:






c)Falso.ElSO esunasustanciaquealdisolverseenaguaproduceH SO .Esteácidoseencuentraparcialmenteionizadosegúnlaecuación:

H SO (aq)+H O(l)HSO (aq)+H O (aq)


d)Falso.ElZnCl endisoluciónacuosaseencuentradisociadosegúnlaecuación:

ZnCl (aq)2Cl (aq)+Zn (aq)


Zn eselácidoconjugadodelabasedébilZn OH ysehidrolizasegúnlaecuación:

Zn (aq)+2H O(l)Zn OH (aq)+H O (aq)



8.122. Calcula el pH de la disolución obtenida almezclar 250mL de una disolución dehidróxidodesodio0,5Mcon300mLdeunadisolucióndeácidosulfúrico0,2M.(Suponerquelosvolúmenessonaditivos).a)pH=3,30b)pH=5,76c)pH=11,96d)pH=13,24


LaecuaciónquímicacorrespondientealareaccióndeneutralizaciónentreNaOHyH SO es:

H SO (aq)+2NaOH(aq)Na SO (aq)+2H O(l)

ElNa SO esunasalprocedentedeácidofuerteybasefuerteporloquenosehidroliza.

ElpHdeladisoluciónresultantedependerádecuálseaelreactivosobrante.




=125mmolNaOH

300mLH SO 0,2M0,2mmolH SO1mLH SO 0,2M

=60mmolH SO

125mmolNaOH60mmolH SO

=2,1

Como la relaciónmolar es > 2 quiere decir que el limitante es el y que sobraNaOH.

RelacionadoH SO conNaOH:

60mmolH SO2mmolNaOH1mmolH SO

=120mmolNaOH

125mmolNaOH(inicial)–120mmolNaOH(consumido)=5mmolNaOH(exceso)

LaconcentraciónmolardeladisoluciónfinaldeNaOHes:

5mmolNaOH250+300 mLdisolucion

=9,1·10 M

ElNaOHesunabasefuertequeseencuentratotalmenteionizadasegúnlaecuación:


Elvalorde[OH ]es:

[OH ]=[NaOH]=9,1·10 M


pOH=‐log 9,1·10 =2,04pH=14–pOH=14–2,04=11,96


8.123.Razonasisonciertasofalsaslasafirmacionessiguientes:i)UnadisolucióndeclorurodeamoniotieneunpHbásico.ii)Siseañadeacetatodesodioaunadisolucióndeácidoacético,elpHaumenta.

a)Lasdossoncorrectas.b)Lasdosnosoncorrectas.c)Laprimeraescorrectaylasegundano.d)Lasegundaescorrectaylaprimerano.


i)Falso.Elclorurodeamonio,NH Cl,endisoluciónacuosaseencuentradisociadosegúnlaecuación:






ii) Correcto. El CH COOH es un ácidodébil que se encuentra parcialmente disociado enionessegúnlaecuación:




K =CH COO H O

CH COOH

Siseañade ,elvalorde[CH COO ]enelequilibrioaumenta,porloqueparasemantengaelvalordelaconstanteK elvalorde[H O ]debedisminuirconloqueelpHdeladisoluciónresultanteaumenta.


8.124.Razonasisonciertasofalsaslasafirmacionessiguientes:i)Cuantomayorsealaconcentracióninicialdeácidoacético,mayorserálaconcentracióndeionesacetatoendisolución.ii)Elgradodedisociacióndelácidoacéticoesindependientedelaconcentracióninicialdelácido.

a)Lasdossoncorrectas.b)Lasdosnosoncorrectas.c)Laprimeraescorrectaylasegundano.d)Lasegundaescorrectaylaprimerano.


i) Correcto. El CH COOH es un ácido débil que se encuentra parcialmente disociado enionessegúnlaecuación:



K =CH COO H O

CH COOH

Enelequilibriosetieneque:

[CH COO ]=[H O ] [CH COOH]≈c


K =[CH COO ]2

c[CH COO ]= K ·c

Comoseobserva,sicaumenta,elvalorde[ ]tambiénaumenta.

ii)Falso.ElCH COOHesunácidodébilqueseencuentraparcialmentedisociadoenionessegúnlaecuación:



K =CH COO H O

CH COOH

Lasconcentracionesenelequilibrioenfuncióndec(concentracióninicial)ydeα(gradodedisociación)son:


[CH COO ]=[H O ]=cα [CH COOH]=c(1–α)≈c


K =cαc

α=Kc

Comoseobserva,αdependedelvalordec.


8.125.OrdenaenordencrecientedepHlasdisolucionesdeloscompuestossiguientes(todaslasconcentracionesson0,1M)HCl, ,NaOH, y .a)HCl< <NaOH< < b) <HCl< < <NaOHc) <HCl< <NaOH< d) <HCl< < <NaOH


Los ácidosHCl yH SO son fuertes, por lo que se encuentran totalmente ionizados yproporcionanlosvaloresde[H O ]máselevadosylospHseránlosmásbajos.Asuvez,elH SO esunácidodipróticoporloqueelvalorde[H O ]serámayorqueeldelHClyelpHmenor.

ElácidoCH COOHesdébil,porloqueseencuentraparcialmenteionizadoyproporcionaunvalorde[H O ]menorquelosdelosácidosfuertesyelpHserámayor.

LabaseNH esdébil,por loqueseencuentraparcialmente ionizadayproporcionaunvalorde[H O ]menoraúnqueladelácidodébilCH COOHyelpHserámayor.

LabaseNaOHesfuerte,porloqueseencuentratotalmenteionizadoyproporcionaunvalorde[H O ]menoraúnqueladelabasedébilNH yelpHseráelmayordetodos.

ElordencrecientedepHdelasdisolucioneses:

<HCl< < <NaOH


8.126.¿Cuáleselácidoconjugadodel (aq)?a) (aq)b) (aq)c) (aq)d) (aq)

(O.Q.L.LaRioja2008)




HSO (aq)+H O (aq)H SO (aq)+H O(l)base1ácido2ácido1base2


(SimilaralacuestiónpropuestaenOviedo2002,Asturias2004y2008).


8.127.Dadalareacción:

HF(aq)+ (l) (aq)+ (aq)a)Labasees .b)Elácidoconjugadoes ylabaseconjugadaes .c)Elácidoes .d)Labaseconjugadaesel yelácidoconjugadoes .

(O.Q.L.LaRioja2008)





ácido1base2base1ácido2


8.128.Unadisoluciónacuosa0,1Mdemetilamina( )tienepH=11,85.Apartirdeestosdatossedeterminaqueelvalordesuconstantedebasicidades:a)2,7·10 b)5,4·10 c)2·10 d)5,4·10

(O.Q.L.LaRioja2008)

Lametilaminaesunabasedébilqueseencuentraparcialmentedisociadoenionessegúnlaecuación:

CH NH (aq)+H O(l)CH NH (aq)+OH (aq)

LaexpresióndelaconstantedebasicidadK es:

K =CH NH OH

CH NH

Lasconcentracionesenelequilibrioenfuncióndec(concentracióninicial)ydeα(gradodedisociación)son:

[CH NH ]=[OH ]=x [CH NH ]≃c

SipH=11,85 pOH=14–pOH=14–11,85=2,15

[OH ]=10 =10 , M


K =x2

c=

10 , 2

0,1=5,4·10



8.129.¿Cuálde lossiguientescompuestosnodaunadisoluciónácidacuandosedisuelveenagua?a)KClb) c) d) e)HCNO

(O.Q.N.Ávila2009)

a) Verdadero. El KCl, una sal procedente de ácido fuerte y base fuerte. En disoluciónacuosaseencuentraenformadeiones:

KCl(s)K (aq)+Cl (aq)

ElionK ,eselácidodébilconjugadodelabasefuerteKOHporloquenosehidroliza.

ElionCl ,eslabaseconjugadadelácidofuerteHClporloquenosehidroliza.

Ladisoluciónresultanteesneutrayaque losúnicos ionesH3O+yOH lossuministrael

H O.

b)Falso.ElCO esunasustanciaquealdisolverseenaguaproduceH CO .Esteácidoseencuentraparcialmenteionizadosegúnlaecuación:



c)Falso.ElAlCl ,endisoluciónacuosaseencuentradisociadosegúnlaecuación:

AlCl (aq)3Cl (aq)+Al (aq)


Al eselácidoconjugadodelabasedébilZn OH ysehidrolizasegúnlaecuación:

Al (aq)+3H O(l)Al OH (aq)+H O (aq)


d)Falso.El NH SO ,endisoluciónacuosaseencuentradisociadosegúnlaecuación:

NH SO (aq)SO (aq)+2NH (aq)





e)Falso.ElHCNOesunácidodébilquesedisociasegúnlaecuación:

HCNO(aq)+H O(l)CNO (aq)+H O (aq)




(CuestiónsimilaralapropuestaenMadrid2008).

8.130.¿Cuáldelossiguientescompuestosesanfótero?a) b) c) d) e)

(O.Q.N.Ávila2009)

a‐d) Falso. Tanto H S como H PO son ácidos débiles que en disolución acuosa seencuentranparcialmentedisociadosdandoionesH O .

c‐e)Falso.TantoBa OH comoCa OH sonbases fuertesqueendisoluciónacuosa seencuentrantotalmentedisociadasdandoionesOH .

b)Verdadero.ElAl OH esunanfóteroquepuedecomportarse:

comoácido:Al OH (s)+3H O (aq)Al OH (aq)

comobase:Al OH (s)+OH (aq)Al OH (aq)


8.131.¿CuáleslaconcentracióndeionesH+enunadisolucióndeácidobenzoico( )deconcentración5,0·10 Men laque laconcentracióndebenzoato( )es5,0·10 M?a)1,8·10 b)5,6·10 c)5,0·10 d)6,3·10 e)6,3·10

(Dato. =6,3·10 )(O.Q.N.Ávila2009)

Setratadeunácidodébilqueseencuentraparcialmentedisociadosegúnlaecuación:

HC H O (aq)+H O(l)C H O (aq)+H O (aq)


K =C H O H O

HC H O

LaconcentracióndeionesH O es:

H O =KHC H O C H O

H O =6,3·105,0·10

5,0·10=6,3·10 M



8.132.Elbóraxesunasaldefórmula ·10 cuyahidrólisisesalcalina,deacuerdoconlasiguientereacción:

+5 4 +2 En lavaloraciónde5,0mLdeunadisoluciónsaturadadebóraxsegastan21,0mLdeHCl0,20Ma50°C.Lasolubilidaddelbóraxadichatemperaturaes:a)0,001Mb)0,004Mc)0,21Md)0,84Me)0,42M

(O.Q.N.Ávila2009)

El HCl neutraliza los OH procedentes de la hidrólisis del bórax de acuerdo con lasiguienteecuaciónquímica:

2HCl(aq)+2OH (aq)+2Na (aq)2NaCl(aq)+2H O(l)

RelacionandoHClconOH delahidrólisisdebórax:

21mLHCl0,20M0,20molHCl

1mLHCl0,20M1mmolOH

1mmolHCl=4,2mmolOH

Laconcentracióndeladisolucióndebóraxes:

4,2mmolOH5mLborax

1mmolB O OH

2mmolOH1mmolNa B O OH 4 10H O

1mmolB O OH=0,42M


8.133.ElpHdeunadisolución1,0·10 Mdeunácidodébil,cuya =1,0·10 es:a)6b)5,6c)8d)Aproximadamente7

(O.Q.L.Madrid2009)

SetratadeunácidodébilmuypococoncentradoporloqueparaelcálculodelpHdebentenerse en cuenta los protones que suministra el agua. Por estemotivo, el pHdebe sermuycercanoeinferiora7.


8.134.Sedisponedelassiguientesdisolucionesacuosas,todasellas0,01M,¿cuálpresentaráelpOHmásbajo?a) b)NaFc)HFd)

Datos. (HF)=6,8·10 ; ( )=5,7·10 .(O.Q.L.Madrid2009)

Comoparacualquierdisoluciónacuosasecumpleque,pH+pOH=14,cuantomásbajoseaelpOH,másaltoseráelpH.

a‐c)Falso.Delassustanciaspropuestas,H SO yHF,sonrespectivamente,ácidofuerteyácidodébil,porloquesupHserábastantebajoysupOHbastantealto(pOH>>7).


d)Falso.Elclorurodeamonio,NH Cl,endisoluciónacuosaseencuentradisociadosegúnlaecuación:





Ladisoluciónresultanteesácida(pOH>7).

b) Verdadero. El fluoruro de sodio, NaF, en disolución acuosa se encuentra disociadosegúnlaecuación:





Ladisoluciónresultanteesbásica(pOH<7).


8.135.ElpHaproximadoqueresultademezclar40mLdeunadisolucióndeNaOH0,1Mcon40mLdeotradisolucióndeHCl0,3Mes:a)1b)2,6c)7d)1,5

(O.Q.L.Madrid2009)

LaecuaciónquímicacorrespondientealareaccióndeneutralizaciónentreNaOHyHCles:


ElNaClesunasalprocedentedeácidofuerteybasefuerteporloquenosehidroliza.




=4mmolNaOH


=12mmolHCl

12mmolHCl4mmolNaOH

=3

Larelaciónmolares>1,locualquieredecirqueellimitanteeselNaOHyquesobraHCl.

Relacionadoambosreactivos:

4mmolNaOH1mmolHCl1mmolNaOH

=4mmolHCl

12mmolHCl(inicial)–4mmolHCl(consumido)=8mmolHCl(exceso)


LaconcentraciónmolardeladisoluciónfinaldeHCles:

8mmolHCl40+40 mLdisolucion

=0,1M

ElHClesunácidofuertequeseencuentratotalmenteionizadosegúnlaecuación:

HCl(aq)H O (aq)+Cl (aq)

Losvaloresde[H O ]yelpHson,respectivamente:

[H O ]=[HCl]=0,1MpH=‐log(0,1)=1


8.136.¿CuáleselpHdeunadisoluciónfluorurodepotasio0,45M?a)2,8b)5,6c)8,4d)10,9

(Datos. paraelácidoHF=6,6·10 ; =1,0·10 )(O.Q.L.Madrid2010)

Elfluorurodepotasio,KF,endisoluciónacuosaseencuentradisociadosegúnlaecuación:

KF(aq)F (aq)+K (aq)





K =HF OH

F

K =KK

=1,0·10

6,6·10=1,5·10


[HF]=[OH ] [F ]≈0,45M


1,5·10 =[OH0,45

[OH ]=2,6·10 M

pOH=‐log 2,6·10 =5,6pH=14–5,6=8,4


(LacuestiónessimilaralaspropuestasenAlmeria1999yAsturias2004).


8.137.UnadisolucióndehidróxidodecalciotieneunpH=13.Laconcentraciónde es:a)0,05Mb)0,10Mc)0,15Md)0,20M

(O.Q.L.Madrid2010)

El hidróxido de calcio, Ca OH , en disolución acuosa se encuentra disociado según laecuación:

Ca OH (aq)2OH (aq)+Ca (aq)

SipH=13,entoncespOH=1

[OH ]=10 pOH=0,1M:

Ca =OH2

Ca =0,05M


8.138. Se disuelve 1,00 g de ácido láctico, , en 100mL de agua y la disoluciónresultantetieneunpH=2,40.Elvalordelaconstantededisociacióndedichoácidoes:a)4·10 b)1,4·10 c)1,4·10 d)1,6·10 (Masas:C=12;H=1;O=16)

(O.Q.L.Madrid2010)

Suponiendo que al disolver el ácido láctico no se produce variación de volumen, laconcentraciónmolardeladisoluciónes:

1,00gHC H O 0,1Ldisolucion

1molHC H O 90gHC H O

=0,11M

Setratadeunácidodébilqueseencuentraparcialmentedisociadosegúnlaecuación:

HC3H5O3(aq)+H O(l)C H O (aq)+H O (aq)


K =C H O H O

HC3H5O3


[C H O ]= H O =x [HC3H5O3]≈0,11M

[H O ]=10 pH=10 2,40M


K =x2

c=

10 2,40 2

0,11=1,4·10




AgCl(s)+2 (aq) (aq)¿quéespeciequímicaactúacomoácidodeLewis?a) b)AgClc) d)

(O.Q.L.Madrid2010)

Un ácido de Lewis es toda especie química que posee huecos electrónicos (orbitalesatómicos vacíos) que pueden albergar un par de electrones. Como se observa en lasestructurasdeLewislaúnicaespeciequecumpleesacondicióneselionAg ,yaqueposeehuecoselectrónicos:


8.140.ElpHdeunadisolucióndeácidoacético0,1M( =1,8·10 )es:a)0,1b)1,34c)2,4d)3


Elácidoacético,CH COOH,seencuentraparcialmentedisociadosegúnlaecuación:



K =[CH COO ][H O

[CH COOH]


[CH COO ]=[H O ]=x [CH COOH]≈0,1M


1,8·10 =x2

0,1–xx=[H O ]=1,3·10 M

pH=‐log 1,8·10 =2,9


(SimilaralacuestiónpropuestaenAsturias2008)

8.141.ElpHresultantealañadir140cm3deunadisolucióndeNaOH0,1Ma0,1LdeHCl0,1Mes:a)12,2b)7c)1,8d)0,1



LaecuaciónquímicacorrespondientealareaccióndeneutralizaciónentreNaOHyHCles:


ElNaClesunasalprocedentedeácidofuerteybasefuerteporloquenosehidroliza.




=14mmolNaOH


=10mmolHCl

14mmolNaOH10mmolHCl

=1,4

Comolarelaciónmolares>1quieredecirqueellimitanteeselHClyquesobraNaOH.


10mmolHCl1mmolNaOH1mmolHCl

=10mmolNaOH

14mmolNaOH(inicial)–10mmolNaOH(consumido)=4mmolNaOH(exceso)

LaconcentraciónmolardeladisoluciónfinaldeNaOHes:

4mmolNaOH(140+100)mLdisolucion

=0,017M

ElNaOHesunabasefuertequeseencuentratotalmenteionizadasegúnlaecuación:


Elvalorde[OH ]es:

[OH ]=[NaOH]=0,017MpOH=‐log(0,017)=1,8

pH+pOH=14pH=14–1,8=12,2


(SimilaralacuestiónpropuestaenMadrid2009).

8.142. Si se deja caer unas gotas de disolución de ácido clorhídrico sobre 10mL de unadisoluciónquecontengaácidoacéticoyacetatodesodio,elpHdedichadisolución:a)Aumentaráb)Disminuirác)Desapareced)Prácticamentenosemodificará


UnamezcladeCH COOHyNaCH COOesunadisoluciónreguladorasicontienecantidadessimilaresdeambasustancias.LacaracterísticadelamismaesquemantieneelpHfrenteapequeñasadicionesdeácidoodebase.

SiseañadeunapequeñacantidaddeHClaladisoluciónanterior,losionesH O liberadospor el ácido reaccionan con los iones CH COO de la disolución manteniendo el pHprácticamenteconstante.


CH COO (aq)+H O (aq)CH COOH(aq)+H O(l)


8.143. Dadas dos disoluciones de dos ácidos de la misma concentración: ácido acético( =1,8·10 )yácidometanoico( =1,8·10 ),laqueposeeunpHmásácidoes:a)Ladeácidoacéticob)Lasdosigualc)Ladeácidoacéticod)Faltandatosparadecidirse.


Unácidodébil,HA,seencuentradisociadoenionessegúnlaecuación:



K =[A ][H O

[HA]


[A ]=[H O ] [HA]≈c

Laexpresióndelaconstantedeacidezquedacomo:

K =[H O ]2

cH O ]= K ·c

Comoparaambosácidoselvalordeceselmismo,tendrámayor[H O ],esdecir,pHmásácido(menor),aquelquetengamayorvalordeK .Enestecaso,como:

K =1,8·10 >K é =1,8·10 < é


8.144.¿Cuáleslabaseconjugadade (aq)?a) b) c) d) (aq)

(O.Q.L.LaRioja2010)




(aq)+H O(l) (aq)+H O (aq)ácido1base2base1ácido2


(Similar a lacuestiónpropuesta enOviedo2002,Asturias2004y 2008, LaRioja2008 y2009yÁvila2009).


8.145.Laconstante delácidocianhídricoes5,0·10 .¿CuáleselpHdeunadisolucióndeHCN(aq)0,5M?a)Entre3,5y4,5b)Entre5,0y5,5c)Entre9,0y9,5d)Entre10,5y11,0

(O.Q.L.LaRioja2010)

Elácidocianhídrico,HCN,seencuentraparcialmentedisociadosegúnlaecuación:

HCN(aq)+H O(l)CN (aq)+H O (aq)


K =[CN ][H O

[HCN]


[CN ]=[H O ]=x [HCN]≈05M


5,0·10 =x2

0,5‒xx=5,0·10 M

pH=‐log 5,0·10 =5,3


8.146.SegúnlateoríadeBrönsted‐Lowry,¿cuáldelassiguientesafirmacionesescorrecta?a) y puedenactuarcomoácidos.b) , y puedenactuarcomobases.c) , y puedenactuarcomosustanciasanfóteras.d)Todassoncorrectas.





a)Falso.

HSO +H OSO +H O

HSO cede un protón y se comporta ácido de Brönsted,mientras que SO no puedecederprotones.

b)Verdadero.

+H OHSO +OH

+H OHS +OH

+H OHCO +OH

LastresespeciescaptanunprotónysecomportancomobasesdeBrönsted.


c) Falso. Anfóteros son especies que pueden comportarse como ácidos o basesdependiendodelmedioenelqueseencuentren.

DelastresespeciespropuestaslaúnicaqueesunanfóteroeselionHCO :

acido:HCO +H OCO +H O

base:HCO +H O H CO +H O


8.147. Se preparan tres disoluciones de concentración 0,1M de ácido clorhídrico, ácidoacéticoyacetatodesodio.Indicacuáleselordendeacidez:a)ácidoacético>acetatodesodio>ácidoclorhídricob)ácidoclorhídrico>acetatodesodio>ácidoacéticoc)ácidoclorhídrico>ácidoacético>acetatodesodiod)ácidoacético>ácidoclorhídrico>acetatodesodio


Elácidoclorhídrico,HCl,esunácidofuerte,porloqueseencuentratotalmenteionizadoyproporcionaelvalorde[H O ]máselevadoysupHseráelmásbajo.

El ácido acético, CH COOH, es débil, por lo que se encuentra parcialmente ionizado yproporcionaunvalorde[H O ]menorqueeldelácidofuerteysupHserámayor.

Elacetatodesodio,NaCH COO,esunasalprocedentedeácidodébilybasefuertequepresenta hidrólisis básica y proporciona un valor de [H O ] mucho más bajo que lasanterioressustanciasysupHseráelmásaltodelastres.


Elordendeacidezdelasdisolucioneses:

ácidoclorhídrico>ácidoacético>acetatodesodio


8.148.LavariacióndepHqueseproducecuandoseañade1 deHCl1Ma1Ldeaguapuraesde:a)3unidadesb)4unidadesc)5unidadesd)6unidades


El ácido clorhídrico, HCl, es un ácido monoprótico fuerte que en disolución acuosa seencuentracompletamentedisociadosegúnlaecuación:


Suponiendoquenohayvariacióndevolumenlaconcentracióndeladisoluciónes:

1cm3HCl1M1Lagua

1molHCl

10 cm3HCl1M1molH O1molHCl

=0,001M


pH=‐log 0,001 =3

LavariaciónqueexperimentaelpHdelaguaes:


ΔpH=7−3=4


8.149.Delossiguientesóxidos ,CaO, y puedeafirmarseque:a)Todossonmuysolublesenagua.b)Susdisolucionesacuosastendráncarácterbásico.c)Susdisolucionesacuosastendráncarácterácidod)Ladisoluciónacuosacontendráiones .


a)Falso.ElúnicoqueserámuysolubleenaguaseráelNa O,unóxidodeunmetalalcalino.

b‐c)Falso.SonóxidosbásicosaquellosquealreaccionarconaguasoncapacesdeproducirionesOH–.Porejemplo:

Na O(s)+H O(l)Na (aq)+OH (aq)

CaO(s)+2H O(l)Ca (aq)+2OH (aq)

Al O (s)+3H O(l)2Al (aq)+6OH (aq)

Son óxidos ácidos aquellos que al reaccionar con agua son capaces de producir ionesH O .Porejemplo:

P O (s)+3H O(l)H PO (aq)H PO (aq)+H O (aq)

Al O (s)+H O(l)HAlO AlO (aq)+H O (aq)

Son óxidos anfóteros aquellos que son capaces de comportarse como ácidos y comobasesdependiendodelmedioenelqueseencuentren.Porejemplo:Al O .

d)Verdadero.Segúnsehavistoenelapartadoanterior.


8.150.Laacidezdeloscompuestosbinarioscovalentesaumentaenelorden:a)HF> >CH4> b)CH4> > >HFc)HF> > >CH4d) >HF> >CH4


Laacidezdeestoscompuestosbinariosdelhidrógenoestarárelacionadaconlapolaridaddel enlace X−H, es decir, con la diferencia de electronegatividad que exista entre loselementosqueformandichoenlace,cuántomáspolarseaéstemásfácilseráquesecedaelprotón(H )ymayorcarácterácidotendráelcompuesto.

Compuesto Δχ CarácterácidoHF 3,98 – 2,20 =1,78 máximoH O 3,44– 2,20 =1,24 medioNH 3,04– 2,20=0,84 medioCH4 2,55– 2,20=0,35 mínimo



8.151.Alvalorarácidofluorhídrico0,1M( =6,31·10 )conNaOH0,1M,elpHenelpuntodeequivalencia:a)12,10b)3,20c)7,94d)5,93e)Dependedelindicadorutilizado

(Dato.( =1,0·10 )(O.Q.N.Valencia2011)

LaecuaciónquímicacorrespondientealareaccióndeneutralizaciónentreHFyNaOHes:

HF(aq)+NaOH(aq)NaF(aq)+H O(l)

ElpuntodeequivalenciasetieneunadisolucióndeNaFcuyaconcentracióneslamitaddeladelasdisolucionesiniciales.







K =[HF][OH

[F ]

K =KK

=1,0·10

6,31·10=1,6·10


[HF]=[OH ] [F]≈0,05M


1,6·10 =[OH0,05

[OH ]=8,9·10 M

pOH=‐log 8,9·10 =6,05pH=14–6,05=7,95


8.152. Sepreparandiferentesdisolucionesdeacetatodeamoniode concentraciones1M;0,01My0,001M.ElpHdelasdistintasdisolucionesserá:a)4,75;5,75;6,75respectivamenteb)9,25;8,25;7,25respectivamentec)7,00;7,50;8,00respectivamented)8,00;8,50;9,00respectivamentee)7,00paracualquierdisolución(Datos.Ácidoacético, =4,75;amoniaco, =9,25

(O.Q.N.Valencia2011)


LasalNH CH COO,endisoluciónacuosaseencuentradisociadasegúnlaecuación:

NH CH COO(aq)CH COO (aq)+NH (aq)




pK =9,25K =10 K =5,6·10




pK =4,75K =10 K =1,8·10

K =KK

=1,0·10

1,8·10=5,6·10

SeproducenionesH O yOH procedentesdelahidrólisisdelosdosionesdelasal.

Como se observa, K (CH COO ) = K (NH ), lo que quiere decir que ambos iones sonigualdefuertescomobaseycomoácido,respectivamente,independientementedelvalordelconcentracióninicialdelasal.Portanto,ladisoluciónresultanteesneutrabásicayelpH=7.


8.153.Almezclar20mLdeacetatodesodio0,2M( =4,75)con10mLdeHCl0,2M,elpHdeladisoluciónresultantees:a)5,55b)8,35c)4,75d)7,73e)2,73

(Dato.( =1,0·10 )(O.Q.N.Valencia2011)

LasalNaCH COO,endisoluciónacuosaseencuentradisociadasegúnlaecuación:

NaCH COO(aq)CH COO (aq)+Na+(aq)

ElionNa+,eselácidoconjugadodelabasefuerteNaOHynosehidroliza.




pK =4,75K =10 K =1,8·10


K =KK

=1,0·10

1,8·10=5,6·10

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreNaCH COOyHCles:

HCl(aq)+NaCH COO(aq)NaCl(aq)+CH COOH(aq)

Elnúmerodemolesdecadareactivoes:

20mLNaCH COO0,2M0,2mmolNaCH COO1mLNaCH COO0,2M

=4mmolNaCH COO


=2mmolHCl

Larelaciónmolares:

4mmolNaCH COO2mmolHCl

>1limitante:HClsobrante:NaCH COO


2mmolHCl1mmolNaCH COO

1mmolHCl=2mmolNaCH COO

4mmolNaCH COO(ini.)–2mmolNaCH COO(cons.)=2mmolNaCH COO(exc.)

RelacionadoellimitanteconelCH COOHformado:

2mmolHCl1mmolCH COOH

1mmolHCl=2mmolCH COOH

Se tieneunamezcla formadapor2mmoldeCH COOHy2mmoldeNaCH COO, loqueconstituyeunadisoluciónreguladoracuyaconcentraciónes:

[CH COOH] NaCH COO 2mmol30mL

=0,067M


K =CH COO H O

CH COOH= H O

CH COOCH COOH




pH=4,75+log0,0670,067

=4,75



8.154.Unadisoluciónreguladoraotampónesaquellaque:a)RegulaelpH.b)Escapazdeneutralizarlosiones olos añadidosconloqueelpHvaríapocoonada.c)Escapaz,medianteeldesplazamientodeunequilibrio,deeliminar los iones o los

añadidosconloqueelpHvaríapoco.d) Es capaz de eliminar,mediante una reacción de hidrólisis, los iones o los añadidosconloqueelpHvaríapocoonada.


Unadisoluciónreguladoraestáformadaporunácidoobasedébilyunasalquecontengaasu conjugado. La presencia de cantidades similares de ácido/base conjugada o debase/ácido conjugado en el equilibrio hace que pueda eliminar los iones H O y OH añadidossinqueapenascambieelpHdeladisolución.


8.155.Almezclar100gdecarbonatodecalciocon1Ldedisolucióndeácidoclorhídrico4Mydejarreaccionar,ellíquidoresultanteserá:a)ácidob)básicoc)neutrod)anfótero

(O.Q.L.Murcia2011)

LaecuaciónquímicaajustadacorrespondientealareacciónentreCaCO yHCles:

2HCl(aq)+CaCO (aq)2CaCl (aq)+H CO (aq)

Elnúmerodemolesdecadareactivoes:

100gCaCO1molCaCO100gCaCO

=1molCaCO

1LHCl4M4molHCl1LHCl4M

=4molHCl

4molHCl1molCaCO

>2

LarelaciónmolarobtenidaquieredecirqueellimitanteeselCaCO yquesobraHCl(ácidofuerte).

ComolosproductossonCaCl (salprocedentedeácidofuerteybasefuerte)quenoinfluyeenelpHdeladisoluciónyH CO (ácidodébil),ladisoluciónresultanteseráácida.


8.156.ElpHdeunadisolución0,1MdeunácidomonopróticoHAes4,5.Sepuededecirquesetratadeunácido:a)Muydiluidob)Orgánicoc)Muypocosolubleenaguad)Pocodisociado


Apartir de los datos dados se deduceque se trata de unácidodébil y por tantopocodisociadoeniones,yaquesisetrataradeunácidofuerte,unadisolución0,1MtendríaunpH=1.



8.157.Enunadisoluciónde depH=2,38 laconcentraciónde enmolespormLserá:a)4,17·10 b)2,40·10 c)4,17·10 d)2,40·10


LarelaciónentreelpHyelpOHdeunadisoluciónvienedadaporlaexpresión:

pH+pOH=14pOH=14–pH=14–2,38=11,62

DeacuerdoconelconceptodepOH:

[OH ]=10 [OH ]=10 , 2,40·10 mol/L

Cambiandolasunidades:

2,40·10 molL1L

103mL=2,40·10

molmL


(SimilaralapropuestaenCastillayLeón2010).

8.158.SegúnlateoríadeBrönsted‐Lowry,¿cuáldelassiguientesafirmacionesescorrecta?a) y puedenactuarcomobases.b)HCN, y puedenactuarcomosustanciasanfóteras.c) , y puedenactuarcomoácidos.d)Todassonincorrectas.





a)Falso.

NH +H ONH +H O ácido

CO +H OHCO +OH base

b) Falso. Anfóteros son especies que pueden comportarse como ácidos o basesdependiendodelmedioenelqueseencuentren.

HCO yHSO sonanfoterosyaquepuedencederocaptarunproton.

HCNpuedecederunprotónynopuedecaptarloyporellosoloactúacomoácido.

c)Verdadero.Lastresespeciescedenunprotónysecomportancomoácidos.

HPO +H OPO +H O ácido

HCO +H OCO +H O ácido

H O H O+H ácido



(SimilaralapropuestaenCastillayLeón2010).

8.159.¿Cuáldelassiguientesafirmacionesnoesverdadera?a)Elaguapuratienepropiedadesácidasybásicas.b)Elácidoclorhídricoesmásfuertequeelácidoacético.c)Unadisolucióndeclorurodeamonioesácida.d)Unadisolucióndecarbonatodesodioesácida.


a)Verdadero.Elequilibriodeionizacióndelaguaes:


Seproducelamismacantidaddeambosiones.

b) Verdadero. El ácido clorhídrico, HCl, es un ácido fuerte, por lo que se encuentratotalmenteionizadoyproporcionaunvalorde[H O ]máselevadoysupHesmásbajo.

El ácido acético, CH COOH, es débil, por lo que se encuentra parcialmente ionizado yproporcionaunvalorde[H O ]menorqueeldelácidofuerteysupHesmayor.

c)Verdadero.El clorurodeamonio,NH Cl, endisoluciónacuosa seencuentradisociadasegúnlaecuación:




ElionCl eslabasedébilconjugadadelácidofuerteHClporloquenosehidroliza.

Comoseobserva,seproducenionesH O yportantoesácida.

d) Falso. El carbonato de sodio, Na CO , en disolución acuosa se encuentra disociadosegúnlaecuación:




CO (aq)+H O(l)HCO (aq)+OH (aq)

Comoseobserva,seproducenionesOH yportantoesbásica.


8.160.ElpHdeunadisolucióndeacetatodeamonioesaproximadamente7,locuálsepuedeexplicarporque:a)Ladisoluciónesmuydiluida.b)Elacetatodeamonioesunelectrólitodébil.c)Lassalesdeácidosybasesdébilessonneutras.d)Losionesamonioyacetatosehidrolizanaproximadamenteenlamismamagnitud.



Elacetatodeamonio,NH CH COO,endisoluciónacuosaseencuentradisociadosegúnlaecuación:

NH CH COO(aq)CH COO (aq)+NH (aq)





SielpHaproximadodeladisoluciónes7quieredecirquelacantidaddeionesH O queproduce el amonio y la de iones OH que produce el acetato es la misma. Como laconcentracióninicialdeambosioneseslamisma,laconstantedeacidez(hidrólisis)delionamoniodebeteneraproximadamenteelmismovalorquelaconstantedebasicidad(hidrólisis)delionacetato.


8.161.¿Quéácidotienelabaseconjugadamásfuerte?a)Ácidoacético( =1,8·10 )b)Ácidofórmico( =1,8·10 )c)Ácidofluorhídrico( =6,8·10 )d)Ácidopropanoico( =5,5·10 )

(Dato. =1,0·10 )(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2011)

La relaciónentre la constantede fuerzadeácidoy subase conjugadavienedadapor laexpresión:

K =KK

K =1,0·10

1,8·10=5,6·10

Paralosácidosdados,tendrálabaseconjugadamásfuerteelquetengaelmayorvalordelaconstanteK ,ylosrespectivosvaloresson:

Ácidoacético 1,8·10 5,6·10

fórmico 1,8·10 5,6·10

fluorhídrico 6,8·10 1,5·10

propanoico 5,5·10 1,8·10


8.162.Elácidometanoicoesunácidodébilcuyaconstantedeacidezvale1,84·10 .Si setienen500mLdeunadisoluciónacuosadeesteácidoenlacualésteseencuentradisociadoenun34%,¿cuálserálaconcentracióninicialdelácidometanoicoenladisolución?a)2,10·10 Mb)1,05·10 Mc)1,50·10 Md)2,55·10 M



ElHCOOHesunácidodébilque se encuentraparcialmentedisociadodeacuerdoconelequilibrio:

HCOOH(aq)+H O(l)HCOO (aq)+H O (aq)


K =HCOO H O

HCOOH


[HCOO ]=[H O ]=cα [HCOOH]=c−x≈c 1 α


Kcα

c 1 αcα1 α

c K1 αα


c 1,84·101 0,340,34

1,03·10


8.163.¿CuáleselpHdeunadisolución0,025MdeKOH?a)1,60b)3,69c)10,31d)12,40


ElKOHesunabase fuertequeseencuentra totalmentedisociadaen ionesdeacuerdoconlaecuación:

KOH(aq)K (aq)+OH (aq)

Portanto,[K ]=[OH ]=0,025M.

pOH=‐log 0,025 =1,60pH=14–pOH=14–1,60=12,40



9.REACCIONESDEPRECIPITACIÓN

9.1.SielproductodesolubilidaddelAgBr(s)es5,0·10 a25°C,susolubilidadenaguaes:a)2,5·10 mol· b)7,1·10 mol· c)1,4·10 mol· d)2,5·10 mol· e)Elbromurodeplataescompletamenteinsoluble.


ElequilibriocorrespondientealadisolucióndelAgBr(s)es:

AgBr(s)Ag (aq)+Br (aq)

Laexpresióndelaconstanteproductodesolubilidad,K ,es:

K =[Ag ][Br ]

LlamandosalasolubilidadmolardelAgBryconsiderandoqueenelequilibrio:

[Ag ][Br ]=s

LaexpresióndeK quedacomo:

K =s·s=s

Sustituyendo:

5,0·10 =s s=7,1·10 mol·


9.2.Larelaciónentre la solubilidadenagua (s)yelproductode solubilidad ( )paraelsólidoiónico es:a)9 = b)3 = c)3 = d)s= e)27 =


ElequilibriocorrespondientealadisolucióndelFe OH (s)es:

Fe OH (s)Fe (aq)+3OH (aq)


K =[Fe ][OH

LlamandosalasolubilidadmolardelFe OH yconsiderandoqueenelequilibrio:

[Fe ]=s [OH ]=3s

LaexpresióndeKpsquedacomo:

K =s 3s =



9.3.¿CuáldelossiguientescompuestosnoessolubleenNaOH(aq)2,0mol· ?a) (s)b)NaOH(s)c) (s)d)NaCl(s)e) (l)


ElNaOH(aq),base fuerte,que se encuentra completamentedisociadaen iones según laecuación:


a)Verdadero.ElequilibriocorrespondientealadisolucióndelFe OH (s)es:



K =[Fe ][OH

SisetratadedisolverFe OH (s)enNaOH(aq),elvalorde[OH]aumenta.Deacuerdocon el principio de Le Châtelier, para que se mantenga el valor de la constante K , elequilibrio de desplaza hacia la formación de Fe OH (s) con lo que su solubilidaddisminuye.

Teniendo en cuenta que la solubilidad del Fe OH en agua es muy pequeña (K =4,0·10 ),lasolubilidadenNaOH(aq)podríaconsiderarseprácticamentenula.

b‐c) Falso. NaOH y Be OH son bases fuertes, que se encuentran completamentedisociadaseniones,portanto,susolubilidadnoseveafectadaporelmedio.

d)Falso.NaClesunasalmuysolublequeseencuentracompletamentedisociadaeniones,portanto,susolubilidadnoseveafectadaporelmedio.

e)Falso.CH COOH(l)esunácidodébilquesedisuelveperfectamenteenNaOH(aq),basefuerte,yaquereaccionansegúnlaecuación:

CH COOH(l)+NaOH(aq)NaCH COO(aq)+H O(l)


9.4.Elbromurodeplataesmássolubleen:a)NaCl(aq)0,10mol· b) (l)purac) (aq)diluidod) (aq)0,10mol· e) (aq)diluido





K =[Ag ][Br ]


LaadicióndeNH (aq)alAgBr(s)produce la formacióndeuncomplejoqueprovoca ladisolucióndelprecipitado:

AgBr(s)+2NH (aq) Ag NH (aq)+Br (aq)


9.5.CalculeelpHdeunadisoluciónsaturadade sisuproductodesolubilidades5,5·10 .a)11,28b)8,72c)12,04d)12,34e)13,00


ElequilibriocorrespondientealadisolucióndelCa OH (s)es:

Ca OH (s)Ca (aq)+2OH (aq)


K =[Ca ][OH

LlamandosalasolubilidadmolardelCa OH yconsiderandoqueenelequilibrio:

[Ca ]=s [OH ]=2s


K =s 2s =4s

Sustituyendo:

5,5·10 =4s s=1,11·10 mol·L

Losvaloresde[OH ],pOHypHdeladisoluciónson,respectivamente:

[OH ]=2s=2,22·10 mol·L pOH=‐log 2,22·10 =1,65

pH+pOH=14pH=14–1,65=12,35


9.6. Indique lo que ocurre si se añade 0,01 mol de sal soluble (s) a 1 L dedisoluciónde (aq)0,0010M.a)Noseproduciráningunaprecipitación.b)Elvalorde aumentaenunfactorde0,14.c)Precipitaráespontáneamente (s).d)Elvalorde disminuyeenunfactorde0,14.e)Precipitaráespontáneamente (s).

(Dato. =7,4·10 )(O.Q.N.Navacerrada1996)

LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreCu ClO (s)yNaIO (aq)es:

Cu ClO (s)+NaIO (aq)NaClO (aq)+Cu IO (s)


ElequilibriocorrespondientealadisolucióndelCu IO (s)es:

Cu IO (s)Cu (aq)+2IO (aq)


K =[Cu ] IO

Losvaloresdelasconcentracionesenelequilibrioson:

Cu =0,01mol1L

=0,01M

IO = NaIO =0,001M

ParaqueseformeprecipitadoesprecisoqueelproductoiónicoseamayorqueK :

K <[Cu ] IO seformaprecipitado

Sustituyendo:

[Cu ] IO = 0,01 0,001 =1,0·10 <7,4·10

ComoelproductoiónicoesmenorqueK noseformaprecipitado.


9.7.Calculeelproductodesolubilidaddel (s)si lasolubilidaddeestasalenaguaa25°Ces0,022mol· .a)1,9·10 b)1,1·10 c)4,3·10 d)9,7·10 e)4,8·10


ElequilibriocorrespondientealadisolucióndelPbBr (s)es:

PbBr (s)Pb (aq)+2Br (aq)


K =[Pb ][Br

LlamandosalasolubilidadmolardelPbBr yconsiderandoqueenelequilibrio:

[Pb ]=s [Br ]=2s


K =s 2s =4s

Sustituyendo:

K =4 0,022 =4,3·10



9.8.Paralareacción:

(s) (aq)+ (aq) ΔH>0.¿Cuáldelossiguientescambiosaumentarálasolubilidaddelacetatodeplataenagua?a)Disminucióndelatemperatura.b)Adicióndeácidonítrico.c)Adicióndeacetatodeplata.d)Adicióndeagua.e)Adicióndeacetatosódico.


a) Falso. Si se disminuye la temperatura, de acuerdo con el principio deLeChâtelier, elsistema se desplaza en el sentido en el que se produzca calor y así aumente latemperatura.Comosetratadeunareacciónendotérmica,elequilibriosedesplazahacialaformacióndeAgOOCCH (izquierda)porloquedisminuyelasolubilidad.

b)Verdadero.SiseañadeHNO producelasiguientereacción:

AgOOCCH (s)+HNO (aq)AgNO (aq)+CH COOH(aq)

DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,elsistemasedesplazaenelsentidoenelquesereponganlosionesCH COO consumidosporlaadicióndelácidonítrico,esdecirhacialaderechaconloquelasolubilidaddelAgOOCCH aumenta.

AgOOCCH (s)Ag (aq)+CH COO (aq)

CH COOH(s)H (aq)+CH COO (aq)

c‐e)Falso.LaadicióndeNaOOCCH oAgOOCCH ,sustanciasquetienenalgúnioncomúncon los presentes en el equilibrio producen una disminución de la solubilidad delAgOOCCH . De acuerdo con el principio de Le Châtelier, el sistema se desplaza en elsentido en el que se consuman los iones CH COO o Ag añadidos, es decir hacia laizquierda.

d)Falso.Laadicióndeaguanoafectaalasolubilidadmientrassemantengaconstantelatemperatura.


9.9. Indique lo que ocurre cuando semezclan 50mL de (aq) 1,0M y 50mL de(aq)0,01M.

a)Precipitaespontáneamente .b)Elvalorde aumentaenunfactorde43.c)Elvalorde disminuyeenunfactorde43.d)Noseproduceprecipitación.e)PrecipitaespontáneamenteNaNO3.

(Dato. =5,8·10 )(O.Q.N.CiudadReal1997)

LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreAgNO (aq)yNaBrO (aq)es:

AgNO (aq)+NaBrO (aq)NaNO (aq)+AgBrO (s)

ElequilibriocorrespondientealadisolucióndelAgBrO (s)es:

AgBrO (s)Ag (aq)+BrO (aq)



K =[Ag ][BrO ]


Ag = AgNO =50mLAgNO 1,0M

1,0mmolAgNO1mLAgNO 1,0M


BrO = NaBrO =50mLNaBrO 0,01M

0,01mmolNaBrO1mLNaBrO 0,01M



K <[Ag ][BrO ]seformaprecipitado

Sustituyendo:

[Ag ][BrO ]= 0,5 0,005 =2,5·10 >5,8·10

ComoelproductoiónicoesmayorqueK síseformaprecipitado.


9.10.Calculelasolubilidaddelyodatodeplomo(II)enagua.a)6,5·10 Mb)5,1·10 Mc)4,0·10 Md)5,1·10 Me)6,0·10 M

(Dato. =2,6·10 )(O.Q.N.Burgos1998)

ElequilibriocorrespondientealadisolucióndelPb IO (s)es:

Pb IO (s)Pb (aq)+2IO (aq)


K =[Pb ] IO

LlamandosalasolubilidadmolardelPb(IO3)2yconsiderandoqueenelequilibrio:

[Pb ]=s [IO ]=2s


K =s 2s =4s

Sustituyendo:

2,6·10 =4s s=4,0·10 M



9.11.Señalelaproposicióncorrecta:a)El producto de solubilidad del disminuye si se añade a una disoluciónacuosadelasal.b)Lasolubilidaddel enaguapura( =2,11·10 )esaproximadamentelamismaqueladel enaguapura( =2,7·10 ),puestoquesusproductosdesolubilidadsoncasiiguales.c)Lasolubilidaddel esmayorqueladelFeCO3.d)Lasolubilidaddel esmayorqueladel .e)Lasolubilidaddel aumentasiseañade aunadisoluciónacuosadelasal.

(O.Q.N.Burgos1998)

a)Falso.Elproductodesolubilidad,K ,deunasustanciaesunvalorconstantequesólodependedelatemperatura.

b) Falso. Los equilibrios correspondientes a la disolución del FeCO (s) y CaF (s) son,respectivamente:

FeCO (s)Fe (aq)+CO (aq) CaF (s)Ca (aq)+2F (aq)

Laexpresióndelasconstantesproductodesolubilidad, K ,son,respectivamente:

K =[Fe ][CO ] K =[Ca ] F

Llamando s a la solubilidades molares del FeCO y CaF considerando que en elequilibrio:

[Fe ]=[CO ]=s [Ca ]=s [F ]=2s

LasexpresionesdeK quedan,respectivamente,como:

K =s

2,11·10 =s s=4,6·10 M

K =s 2s = 4 s

2,7·10 = 4 s s=1,9·10 M

Comoseobserva,lasolubilidaddelCaF esmayorqueladelFeCO .

c)Verdadero.LasolubilidaddelCaF esmayorqueladelFeCO .

d)Falso.LasolubilidaddelCaF esmayorqueladelFeCO .

e)Falso.LaadicióndeNa CO ,sustanciaquetieneunioncomúnconlospresentesenelequilibrio produce una disminución de la solubilidad del FeCO . De acuerdo con elprincipiodeLeChâtelier,elsistemasedesplazaenelsentidoenelqueseconsuman losionescarbonatoañadidos,esdecirhacialaizquierda.


9.12.Enunadisoluciónacuosasaturadade ,lasolubilidadaumentaalañadir:a)HClb)NaOHc) d) e)

(O.Q.N.Burgos1998)

a)Verdadero.SiseañadeHClaladisoluciónsaturadadeCaCO seproducelasiguientereacción:


CaCO (s)+2HCl(aq)CaCl (aq)+H2CO3(aq)

DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,elsistemasedesplazaenelsentidoenelquesereponganlosionesCO consumidosporlaadicióndelácidoclorhídrico,esdecirhacialaderechaconloquelasolubilidaddelCaCO aumenta.

CaCO (s)Ca (aq)+CO (aq)

H CO (aq)2H (aq)+CO (aq)

b) Falso. Si se añade NaOH, base fuerte que se encuentra completamente disociada eniones, losionesOH procedentesdelamismaalteranelequilibriocorrespondientealosionescarbonatoendisoluciónacuosa:

CO (aq)+H O(l)HCO (aq)+OH–(aq)

DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,elsistemasedesplazaenelsentidoenelqueseconsumanlosionesOH añadidos,esdecirhacialaizquierda.

Si [CO ] aumenta, [Ca ] disminuye y así se mantiene constante el producto desolubilidad,portanto,lasolubilidaddelCaCO3disminuye.

c‐d)Falso.LaadicióndeNa CO oCaCl ,sustanciasquetienenalgúnioncomúncon lospresentes en el equilibrio producen una disminución de la solubilidad del CaCO . DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,elsistemasedesplazaenelsentidoenelqueseconsuman los iones CO o Ca añadidos, es decir hacia la izquierda, por tanto, lasolubilidaddelCaCO disminuye.

e)Falso.Laadicióndeaguanoafectaalasolubilidadmientrassemantengaconstantelatemperatura.


9.13.Larelaciónentre lasolubilidadenagua(s)yelproductodesolubilidad( )paraelsólidoiónico es:a) = b)s= c) = d)4 = e)2 =





K =[Fe ][OH


[Fe ]=s [OH ]=2s


K =s 2s =



(CuestiónsimilaralapropuestaenNavacerrada1996).

9.14.Paralasiguientereacción:

(aq)+2 (aq) (aq) K=1,6·10 .Calcule la solubilidad molar del AgCl en una disolución en la que la concentración deequilibriode es2,0M.a)0,107b)0,000013c)0,049d)0,0087e)0,0029

(Dato. AgCl=1,8·10 )(O.Q.N.Almería1999)

ElequilibriocorrespondientealadisolucióndelAgCl(s)es:

AgCl(s)Ag (aq)+Cl (aq)


K =[Ag ][Cl ]

ElequilibriocorrespondientealaformacióndelcomplejoAg NH (aq)es:

Ag (aq)+2NH (aq)Ag NH (aq)

Laexpresióndelaconstanteproductodeformacióndelcomplejo,K ,es:

K =[Ag NH ]Ag [NH

ElequilibriocorrespondientealadisolucióndelprecipitadodeAgCl(s)enNH (aq)es:

AgCl(s)+2NH (aq)Ag NH (aq)+Cl (aq)

Laexpresióndelaconstantedeequilibriodelareacción,K,es:

K=[Ag NH ][Cl ]

[NH

Multiplicandoydividiendopor[Ag ]seobtiene:

K=[Ag NH ][Cl ]

[NH[Ag ][Ag ]

=K ·K = 1,6·10 1,8·10 =2,9·10

LlamandosalasolubilidadmolardelAgCl,latabladeconcentracionesenelequilibrio:

NH Ag NH Clcinicial 2 ctransformado 2s cformado s scequilibrio 2–2s s s

Sustituyendo:


s2–2s

=2,9·10 s=0,0972M

Lapropuestaquehacen losautoresesque2>>2sy,portanto, 2–2s ≈2conloquelaecuaciónquedamássencillayseobtienes=0,108M.


9.15.¿CuáleselpHmínimoalqueprecipitaelhidróxidodecobalto(II)deunadisoluciónde0,02M?

a)5,8b)6,2c)7,0d)7,8e)8,7

(Dato. hidróxidodecobalto(II)=2,0·10 )(O.Q.N.Barcelona2001)

ElequilibriocorrespondientealadisolucióndelCo OH (s)es:

Co OH (s)Co (aq)+2OH (aq)


K =[Co ][OH

LlamandosalasolubilidadmolardelCa OH yconsiderandoqueenelequilibrio:

[Co ]=0,02 [OH ]=x


K =0,02x

Sustituyendo:

2,0·10 =0,02x x=1,0·10 M


[OH ]=1,0·10 MpOH=‐log 1,0·10 =7,0

pH+pOH=14pH=14–7,0=7,0


9.16.Larelaciónentre lasolubilidadenagua(s)yelproductodesolubilidad( )paraelbórax, ·8 ,unsólidoiónicopocosoluble,es:a) = b)s= c) = d)4 = e)2 =


ElequilibriocorrespondientealadisolucióndelNa B O OH ·8H O(s)es:

Na B O OH ·8H O(s)2Na (aq)+B O OH (aq)



K =[Na ]2[B O OH ]

Llamando s a la solubilidad molar del Na B O OH ·8 H O y considerando que en elequilibrio:

[Na ]=s [B O OH ]=2s


K =s 2s =


(CuestiónsimilaralaspropuestasenNavacerrada1996,Almería1999yAsturias2004).

9.17.¿Cuántosmolesde precipitansiseañaden250mLdedisolucióndeNaI0,200Ma150mLde 0,100M?a)0,050molb)1,3·10 molc)0,015mold)5,6·10 mole)0,040mol

(Dato. =1,4·10 )(O.Q.N.Barcelona2001)

LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreNaI(aq)yPb NO (aq)es:

2NaI(aq)+Pb NO (aq)2NaNO (aq)+PbI (s)

ElequilibriocorrespondientealadisolucióndelPbI (s)es:

PbI (s)Pb (aq)+2I (aq)


K =[Pb ][I


Pb =[Pb NO ]=150mLPb NO 0,1M

0,1mmolPb NO1mLPb NO 1,0M


I = NaI =250mLNaI0,2M

0,2mmolNaI1mLNaI0,01M



K <[Pb ][I seformaprecipitado

Sustituyendo:

[Pb ][I = 0,0375 0,125 =5,9·10 >1,4·10

ComoelproductoiónicoesmayorqueK síseformaprecipitado.


Una vez que se comprueba que se forma precipitado es preciso determinar cuál es elreactivolimitantequedeterminalacantidaddeprecipitadoformado,paraellosecalculaelnúmerodemolesdecadareactivo:

150mLPb NO 0,1M0,1molPb NO

1000mLPb NO 1,0M=0,015molPb NO

250mLNaI0,2M0,2molNaI

1000mLNaI0,01M=0,050molNaI

Larelaciónmolares:

0,050molNaI0,015molPb NO

=3,3

Como la relaciónmolar es > 2 quiere decir que sobra NaI, por lo que es elreactivolimitantequedeterminalacantidaddePbI queprecipita:

0,015molPb NO1molPbI

1molPb NO=0,015mol


9.18. El ion complejo , el estado de oxidación del cromo y su número decoordinaciónson,respectivamente:a)0y6b)0y7c)+3y4d)+3y6e)‐3y6


Se tratadeuncatióncomplejoenelquecatión central cromoseencuentraunidoadosligandosaniónicoscloro Cl yacuatroligandosneutrosamin NH porloquesu:

númerodecoordinaciónes6

estadodeoxidacióndelcatiónmetálicoes,x+2 ‐1 =+1x=+3


9.19.Sideunadisoluciónsaturadadeunsólidoprácticamenteinsolubleenaguaseevaporalamitad del aguamanteniendo la temperatura constante, ¿cuál sería lamolaridad de ladisolución?a)Igualalainicial.b)Lamitaddelainicial.c)Eldobledelainicial.d)Cuatroveceslainicial.


SiunasustanciaABprácticamente insolubleenaguacolocaenunvolumendeterminadode agua, unapequeñísima cantidaddeAB, smoles, se disuelve con lo que la disoluciónquedasaturadadeacuerdoconelsiguienteequilibrio:

AB(s)A (aq)+B (aq)

Laexpresióndelaconstanteproductodesolubilidades:

K =[A ][B ]


estevaloresunaconstantequesólodependedelatemperatura.

Siseevaporalamitaddelaguamanteniendoconstantelatemperatura,comoelproductodesolubilidadesconstante,lasconcentracionesiónicasenelequilibriodebenpermanecerconstantes.


9.20.Unprecipitadode seencuentraenequilibrioconunadisoluciónsaturadadeestasal.Parteotodoelprecipitadosedisolveráalañadirunadisolucióndiluidade:a)NaOHb) c) d) e)

(O.Q.N.Oviedo2002)

ElequilibriodedisolucióndelAgOOCCH vienedadoporlasiguienteecuación:


a) Falso. Si se añade NaOH, base fuerte que se encuentra completamente disociada eniones, los ionesOHprocedentesde lamismaalteranelequilibriocorrespondientea losionesacetatoendisoluciónacuosa:


DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,elsistemasedesplazaenelsentidoenelqueseconsumanlosionesOH añadidos,esdecirhacialaizquierda.

Si [CH COO ] aumenta, [Ag ] disminuye y así se mantiene constante el producto desolubilidad,portanto,lasolubilidaddelAgOOCCH disminuye.

b)Verdadero.SiseañadeHNO producelasiguientereacción:

AgOOCCH (s)+HNO (aq)AgNO (aq)+CH3COOH(aq)

DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,elsistemasedesplazaenelsentidoenelquesereponganlosionesCH COO consumidosporlaadicióndelácidonítrico,esdecirhacialaderechaconloquelasolubilidaddelAgOOCCH aumenta.


CH COOH(s)H (aq)+CH COO (aq)

c‐d‐e) Falso. La adición de NaNO , KOOCCH o AgNO , sustancias que tienen algún ioncomúnconlospresentesenelequilibrioproducenunadisminucióndelasolubilidaddelAgOOCCH . De acuerdo con el principio de Le Châtelier, el sistema se desplaza en elsentido en el que se consuman los iones CH COO o Ag añadidos, es decir hacia laizquierda,portantolasolubilidaddisminuye.


(CuestiónsimilaralapropuestaenCuidadReal1997).


9.21. Los productos de solubilidad del sulfato de estroncio y fluoruro de plomo (II) sonrespectivamente,2,8·10 y2,7·10 .Sepuedeafirmarque:a)Lasdossolubilidadessonlaraízcuadradadesusrespectivosproductosdesolubilidad.b)Lasolubilidaddelfluorurodeplomo(II)esmayorqueladelsulfatodeestroncio.c)Lasdossolubilidadessonaproximadamenteiguales.d)LosproductosdesolubilidaddeambassalesaumentanconelpH.e)Noesposibleconocerlasolubilidadconestedato.

(O.Q.N.Oviedo2002)(O.Q.L.Asturias2004)

a) Falso. Los equilibrios correspondientes a la disolución del SrSO (s) y PbF (s) son,respectivamente:

SrSO (s)Sr (aq)+SO (aq) PbF (s)Pb (aq)+2F (aq)


K =[Sr ][SO ] K =[Pb ] F

Llamandosalasolubilidadesmolares delSrSO yPbF considerandoqueenelequilibrio:

[Sr ]=[SO ]=s [Pb ]=s [F ]=2s


K =s

2,8·10 =s s=5,3·10 M

K =s 2s = 4 s

2,7·10 = 4 s s=1,9·10 M

Comoseobserva,lasolubilidaddelPbF esmayorqueladelSrSO .

b)Verdadero.LasolubilidaddelPbF esmayorqueladelSrSO .

c)Falso.LasolubilidaddelPbF escasi4vecesmayorqueladelSrSO .

d)Falso.Enningunodelosequilibriosestánpresentes los ionesOH oH ,portanto, laadicióndeácidoobase,esdecir lamodificacióndelpH,afectaa lasolubilidaddeambasespecies.

e)Comosehademostradoenelapartadoa)lasolubilidadsecalculaapartirdelproductodesolubilidad.


9.22.Elproductodesolubilidaddel enaguaes7,8·10 yeldel es1,8·10 ,portanto:a)Lasolubilidaddeestoscompuestoses7,8·10 y1,8·10 mol/L.b)LasolubilidaddeestoscompuestosenNaClserámenorqueenaguapura.c)Lasolubilidaddel esmásde10vecesmayorqueladel .d)Lasolubilidaddel esaproximadamente10 vecessuperioraladel .c)Lasolubilidaddel aumentaalañadirNaF.

(O.Q.N.Tarazona2003)

a)Falso.Elproductodesolubilidadnoeslomismoquelasolubilidaddeunasustancia.

b) La adición de una sal, NaCl, que no tiene ningún ion común con los del equilibrioestudiadonoafectaalasolubilidaddelassustanciasprecipitadas.


c)Verdadero.LosequilibrioscorrespondientesaladisolucióndelAg PO (s)ySrF (s)son,respectivamente:

Ag PO (s)3Ag (aq)+PO (aq) PbF (s)Pb (aq)+2F (aq)


K = Ag [PO ] K =[Sr ] F

Llamando s a la solubilidades molares del Ag PO y SrF considerando que en elequilibrio:

[Ag ]=3s [PO ]=s [Sr ]=s [F ]=2s


K = 3s s= 27s

1,8·10 =27s s=1,6·10 M

K =s 2s = 4 s

7,8·10 = 4 s s=5,8·10 M

Comparandoambassolubilidades:

s SrFs Ag PO

=5,8·10 M

1,6·10 M=36

Comoseobserva,lasolubilidaddel esmásde10vecesmayorqueladel .

d)Falso.LasolubilidaddelSrF noesunas10 vecesmayorqueladelAg PO .Esaeslarelaciónentrelosrespectivosproductosdesolubilidad:

K SrF

K Ag PO=7,8·10

1,8·10=4,3·10

e) Falso. La adición de NaF sustancia que tiene un ion común con los presentes en elequilibrioproduceunadisminucióndelasolubilidaddelSrF .DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier, el sistemasedesplazaenel sentidoenelqueseconsuman los ionesF añadidos,esdecirhacialaizquierda.


9.23. Tras añadir una cierta cantidad de AgCl a un cierto volumen de agua, removerenérgicamente y esperarun tiempoadecuado sehandepositado en el fondo2gramosdesólido.Siposteriormenteseañade1gramomásdeAgCl,alamismatemperatura,sepuedeafirmarque:a)Hacambiadolaconcentraciónde deladisolución.b)Habráexactamente3gramosdesólidoenelfondo.c)Habrámenosde3gramosdesólidoenelfondo.d)ElAgClnoessolubleenagua.

(O.Q.L.Murcia2003)

La adición de 2 g de AgCl (s) al agua hace que una pequeñísima cantidad de AgCl sedisuelva,conloqueladisoluciónquedasaturadadeacuerdoconelsiguienteequilibrio:


Si a continuación, se añade 1 gmás de esta sustancia se irá directamente al fondo delrecipiente.Portanto,lacantidaddesólidoenelfondoseráligeramenteinferiora3g.



9.24. La solubilidad en agua del fluoruro de calcio ( ) es de 0,016 g· a latemperatura de 18°C. El valor del producto de solubilidad del fluoruro de calcio a esatemperaturadebeser:a)3,4·10 b)4,0·10 c)8,2·10 d)1,7·10 (Masasatómicas:F=19;Ca=40)

(O.Q.L.Murcia2003)

ElequilibriocorrespondientealadisolucióndelCaF (s)es:

CaF (s)Ca (aq)+2F (aq)


K =[Ca ] F

LlamandosalasolubilidadmolardelCaF yconsiderandoqueenelequilibrio:

[Ca ]=s [F ]=2s


K =s 2s =4s

LasolubilidadmolardelCaF es:

s=0,016gCaF dm

1molCaF 78gCaF

=2,05·10 M

Sustituyendo:

K =4 2,05·10 =3,4·10


9.25.El interiordeunateteraestárecubiertocon10gde .¿Cuántos lavadosseríannecesariosparadisolvertodoel ,siencadalavadosegastan250mLdeagua?a)10b)250c)6324d)12640e)1580

(Datos.Masasatómicas:C=12;O=16;Ca=40,1; =4·10 )(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)(O.Q.N.Sevilla2010)

ElequilibriocorrespondientealadisolucióndelCaCO (s)es:

CaCO (s)Ca (aq)+CO (aq)


K =[Ca ][CaCO ]


LlamandosalasolubilidadmolardelCaCO yconsiderandoqueenelequilibrio:

[Ca ]=[CO ]=s


K =s

Sustituyendo:

4,0·10 =s s=6,32·10 M

ExpresandolasolubilidaddelCaCO eng/L:

6,32·10–5molCaCO

L100gCaCO 1molCaCO

=6,32·10gCaCO

L

LamasadeCaCO quesedisuelveen250mLdeaguaserálacuartaparte:

146,32·10

gCaCO L

=1,58·10 gCaCO

Relacionando lamasadeCaCO depositada en la tetera con la solubilidaddel CaCO en250mLdeaguaseobtieneelnúmerodelavadosarealizarparaeliminartodoeldepósito:

10gCaCO1lavado

1,58·10 gCaCO =6324lavados


9.26.A25°Clasolubilidaddelfluorurodebarioenaguaes7,41·10 mol/L.Elproductodesolubilidaddedichasalenaguaes:a)1,63·10 · b)5,47·10 · c)8,10·10 · d)1,09·10 ·

(O.Q.L.Murcia2004)

ElequilibriocorrespondientealadisolucióndelBaF (s)es:

BaF (s)Ba (aq)+2F (aq)


K =[Ba ] F

LlamandosalasolubilidadmolardelCaF yconsiderandoqueenelequilibrio:

[Ba ]=s [F ]=2s


K =s 2s =4s

Sustituyendo:

K =4 7,41·10 =1,63·10



9.27.Elvalordelproductodesolubilidadde lassalesMX, y es iguala4,0·10 .¿Cuáldelassalesesmássoluble?a)MXb)QX2c)A2X3d)Lastrestienenlamismasolubilidad.

(O.Q.L.Asturias2004)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2005)

ElequilibriocorrespondientealadisolucióndeunasaldeltipoA B (s)es:

A B s mA aq +nB aq


K =[A [B

LlamandosalasolubilidadmolardelA B yconsiderandoqueenelequilibrio:

[A ]=ms[B ]=ns


K = ms · ns =m ·n ·s

Elvalordelasolubilidadparaunadeterminadasales:

s=K

m ·n

ParalasalMXsetieneque m+n =2yelvalordelasolubilidades

s=4,0·10

1=2,0·10 M

ParalasalQX ,setieneque(m+n)=3yelvalordelasolubilidades:

s=4,0·101·2

=1,0·10 M

ParalasalA X ,setieneque(m+n)=5yelvalordelasolubilidades:

s=4,0·102 ·3

=2,1·10 M

Alavistadelasrespectivassolubilidades,lasalmássolublees .


9.28.Teniendoencuentaelsiguientesistemaenequilibrio:

(s) (aq)+ (aq) ΔH>0a)Sedisolverámássólidosisedisminuyelatemperatura.b)Sedisolverámássólidosisediluyealdobleladisolución.c)Siseconcentraladisolución,aumentarálaconcentraciónde .d)Siseañade (s),disminuirálaconcentraciónde .



a) Falso. Si se disminuye la temperatura, de acuerdo con el principio deLeChâtelier, elsistema se desplaza en el sentido en el que se produzca calor y así aumente latemperatura.Comosetratadeunprocesoendotérmico,elequilibriosedesplazahacialaformacióndePbSO (izquierda)porloquedisminuyelasolubilidad.

b) Falso. Si se considera que se mantiene constante la temperatura, el valor de K permanece constante. La solubilidad de la sustancia no cambia aunque se duplique elvolumendeagua.

c) Falso. Si se considera que se mantiene constante la temperatura, el valor de K permanececonstante.Lasolubilidad,esdecir,laconcentracióndelasespeciesiónicasenelequilibriodenocambiaaunqueseelimineaguadeladisolución.

d) Verdadero. La adición de Pb NO , sustancia que tiene un ion común con lospresentes en el equilibrio, produce una disminución de la solubilidad del PbSO . DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,elsistemasedesplazaenelsentidoenelqueseconsumanlosionesPb añadidos,esdecirhacialaizquierda.


9.29.Lareacción:

+ 2HCl+CuS esdetipo:a)Redoxb)Ácido‐basededesplazamientoc)Ácido‐basedeneutralizaciónd)Precipitación

(O.Q.L.Madrid2004)

Se trata de una reacción de precipitación ya que el CuS que se forma es un sólidoinsoluble.


9.30.EnquédisoluciónserámássolubleelAgCl:a)HCl0,01Mb)Aguapurac) 0,01Md)Nopuededeterminarse.

(O.Q.L.Madrid2004)



a)Falso.LaadicióndeHCl(aq)sustanciaquetieneunioncomúnconlospresentesenelequilibrioproduceunadisminucióndelasolubilidaddelAgCl.Deacuerdoconelprincipiode Le Châtelier, el sistema se desplaza en el sentido en el que se consuman los ionescloruroañadidos,esdecirhacialaizquierda.

b)Falso.ElAgCl(s)esunasustanciainsolubleenaguapura.

c)Verdadero.ElAgCl(s)esunasustanciainsolublequepuededisolverseenNH (aq)porformacióndeuncomplejo:

AgCl(s)+2NH (aq)Ag NH (aq)+Cl (aq)



9.31.Lasolubilidaddel fluorurodemagnesioenaguaa18°Cseencuentra tabuladacomo0,0076gpor100mL.Elproductodesolubilidaddeestasales:a)7,6·10 b)6,8·10 c)8·10 d)7,3·10 (Masasatómicas:F=19;Mg=24,3)

(O.Q.L.Madrid2004)

ElequilibriocorrespondientealadisolucióndelMgF (s)es:

MgF (s)Mg (aq)+2F (aq)


K =[Mg ] F

LlamandosalasolubilidadmolardelMgF yconsiderandoqueenelequilibrio:

[Mg ]=s [F ]=2s


K =s 2s =4s

LasolubilidadmolardelCaF es:

s=0,0076gMgF 100mL

1molMgF 62,3gMgF

10 mL1L

=1,22·10 M

Sustituyendo:

K =4 1,22·10 =7,3·10


9.32.Elproductodesolubilidaddelhidróxidodehierro(III)a22°Ces6,0·10 .¿Quémasadeestecompuestosedisolveráen100mLdehidróxidodesodio0,20M,suponiendoquenohayformacióndecomplejos?a)6·10 gb)7·10 gc)8·10 gd)9·10 ge)1·10 g(Masasatómicas:Fe=55,8;H=1;O=16)

(O.Q.N.Luarca2005)




K =[Fe ][OH



[Fe ]=s [OH ]=0,20M


K =s 0,20

Sustituyendo:

6,0·10 =0,008ss=7,5·10 M

Expresandolasolubilidadeng/L:

7,5·10 molFe OH L

106,8gFe OH 1molFe OH

=8,0·10gFe OH

L

LasolubilidaddelFe OH en100mLdeaguaseráladécimaparte:

110

8,0·10gFe OH

L=8,0·10

g 0,1L


9.33.Alañadir0,5gramosdeAgClaunaciertacantidaddeaguaseobservaquesedepositan0,45genelfondo.Sepuedeportantodecirque:a)ElAgClesmuysolubleenagua.b)Siseañade0,05gmásdeAgClseconsiguetener0,5genelfondo.c)Siseaumentalatemperaturaseguiráhabiendo0,45gdeAgClenelfondo.d)ElAgClesuncompuestocovalente.

(O.Q.L.Murcia2005)

a)Falso.ElAgClesuncompuestomuypocosolubleenagua.

b)Verdadero.Laadiciónde0,5gdeAgCl(s)alaguahacequeunapequeñísimacantidaddeAgCl sedisuelvacon loque ladisoluciónquedasaturadadeacuerdoconel siguienteequilibrio:


Siacontinuación,seañade0,05gmásdeestasustanciaseirádirectamenteal fondodelrecipiente.Portanto,lacantidaddesólidoenelfondoseráde0,5g.

c)Falso.Siseaumentalatemperaturaelsólidodepositadoenelfondosedisuelve.

d)Falso.TeniendoencuentalaselectronegatividadesdelCl(3,14)ydelaplata(1,93),elAgCl presenta una diferencia de electronegatividad de 1,21 lo que lo convierte en uncompuestoparcialmenteiónico‐parcialmentecovalente.


9.34.Elproductodesolubilidaddelhidróxidodeplomo(II)es2,56·10 .Sepuededecirque,enunadisoluciónsaturada,secumpleque:a)[ ][ ]=2,56·10 b)[ ][2 ]=2,56·10 c)[ ][ ]2=2,56·10 d)[½ ][ ]=2,56·10 e)[2 ][ ]=2,56·10

(O.Q.L.Madrid2005)(O.Q.L.LaRioja2005)(O.Q.L.Madrid2011)


ElequilibriocorrespondientealadisolucióndelPb OH (s)es:

Pb OH (s)Pb (aq)+2OH (aq)


=[ ][


9.35.¿Cuáleslafórmuladelbis(etilendiamina)diclorocobalto(III)?a) b) c) c)


Se tratadeuncatióncomplejoenelquecatióncentral Co seencuentraunidoadosligandos aniónicos cloro Cl y a otros dos ligandos neutros etilendiamina en cuyafórmulaes:


9.36.SiseañadeHBrconcentradoaunadisolucióndeAgBrenelequilibrio:

AgBr(s) (aq)+ (aq)a)Aumentalacantidaddeprecipitado.b)Aumentaelproductodesolubilidad.c)Aumentalasolubilidaddelasal.d)Elequilibrionoseveafectadoporlaadición.


a)Verdadero.SiseañadeHBr,unácidofuertetotalmentedisociadosegúnlaecuación:

HBr(aq)H O (aq)+Br (aq)

seañadenalequilibrioionesBr .

DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,elsistemasedesplazaenelsentidoenelqueseconsumalosionesbromuroañadidosporlaadicióndelHBr,esdecirhacialaizquierda,formandoAgBrconloquelacantidaddeprecipitadoaumenta.

b)Falso.Elproductodesolubilidad,K ,esunvalorconstanteparacadatemperatura.

c‐d)Falso.Segúnloexpuestoenelapartadoa).


9.37. En una disolución se tiene en equilibrio sólido con cationes enconcentración4,4·10 Myaniones enconcentración0,100M.¿Cuáleselproductodesolubilidaddel ?a) =1,9·10 / b) =1,2·10 / c) =1,8·10 / d) =1,3·10 /

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2005)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008)


ElequilibriocorrespondientealadisolucióndelAg CrO (s)es:

Ag CrO (s)2Ag (aq)+CrO (aq)


K =[CrO ] Ag

Sustituyendo:

K = 0,100 4,4·10 =1,9·10


9.38. ¿Cuál es la expresión correcta para la constante del producto de solubilidad del?

a) =[ ][ ]b) =[ ]2[ ]3c) =[ ]3[ ]2d) = e) =6 (s=solubilidaddelasalenmol/L)

(O.Q.N.Vigo2006)

ElequilibriocorrespondientealadisolucióndelMg PO (s)es:

Mg PO (s)3Mg (aq)+2PO (aq)


=


9.39. Una disolución acuosa se encuentra en equilibrio con sólido. Señale laproposiciónnocorrecta:a)Siseañadealgode ,lasolubilidaddel aumentadebidoalefectosalino.b)Siseañadealgode , lasolubilidaddel disminuyedebidoalefectodel ioncomún.c)Siseañadealgode ,lasolubilidaddel permanececonstante.d)Lasolubilidaddel sólodependedelatemperatura.e)Siseañade ,lasolubilidaddisminuyeporefectodelioncomún.

(O.Q.N.Vigo2006)

ElequilibriocorrespondientealadisolucióndelCaSO (s)es:

CaSO (s)Ca (aq)+SO (aq)

a)Correcto.LaadicióndeNaNO sustanciaquenotieneunioncomúnconlospresentesenelequilibrioproduceunaumentodelasolubilidaddelCaSO debidoalefectosalino.

b‐e)Correcto.LaadicióndeNa SO odeCaCO ,sustanciasquetienenunioncomúnconlos presentes en el equilibrio produce una disminución de la solubilidad del CaSO . DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,elsistemasedesplazaenelsentidoenelqueseconsuman los iones sulfato o calcio añadidos, es decir hacia la izquierda, por tanto lasolubilidaddisminuye.


c)Correcto. La adicióndemásCaSO , haceque esta sustancia sequede en el fondodelrecipientesindisolver,locualnohacequecambielasolubilidaddelCaSO .

d)No correcto. La solubilidad del CaSO puede modificarse, como se ha visto, por laadición de un ion común. Es el producto de solubilidad el que sólo depende de latemperatura.

Larespuestanocorrectaeslad.

9.40. El número de coordinación y el estado de oxidación del ionmetálico central en elcomplejo son,respectivamente:a)6y+1b)6y+3c)2y+1d)2y+3a)4y+3

(O.Q.N.Vigo2006)(O.Q.N.Sevilla2010)

Se tratadeuncatióncomplejoenelquecatión central cromoseencuentraunidoadosligandosaniónicosbromo Br yacuatroligandosneutrosamin NH porloquesu:

númerodecoordinaciónes6

estadodeoxidacióndelcatiónmetálicoes,x+2 ‐1 =+1,dedonde,x=+3.


(CuestiónsimilaralapropuestaenBarcelona2001).

9.41.ElvalordelpHcuandoempiezaaprecipitarunadisoluciónacuosade es:a)3,0b)5,4c)8,1d)5,9

(Dato. a25°C=1,3·10 )(O.Q.N.Madrid2006)

ElequilibriocorrespondientealadisolucióndelAl OH (s)es:

Al OH (s)Al (aq)+3OH (aq)


K =[Al ][OH

LlamandosalasolubilidadmolardelAl OH yconsiderandoqueenelequilibrio:

[Al ]=s [OH ]=3s


K =s 3s =27s

Sustituyendo:

1,3·10 =27s s=2,63·10 M



[OH ]=3s=7,90·10 MpOH=‐log 7,90·10 =8,1

pH+pOH=14pH=14–8,1=5,9


(CuestiónsimilaralaspropuestasenNavacerrada1996yAsturias2011).

9.42. La solubilidad del fluoruro de bario en agua es de 7,41·10 mol/L. ¿Cuál será lasolubilidad del fluoruro de bario en una disolución 1M de cloruro de bario totalmentedisociado?a)6,38·10 Mb)8·10 Mc)1Md)0,02Me)3,21·10 M


ElequilibriocorrespondientealadisolucióndelBaF (s)es:

BaF (s)Ba (aq)+2F (aq)


K =[Ba ] F

LlamandosalasolubilidadmolardelBaF yconsiderandoqueenelequilibrio:

[Ba ]=s [F ]=2s


K =s 2s =4s

Sustituyendo:

K =4 7,41·10 =1,63·10

La solubilidadenunadisolución1MdeBaCl ocasiona lapresenciadeun ioncomúnque,deacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,disminuyelasolubilidad.Enelequilibrio:

[F ]=2s

[Ba ]= 1+s como1>>s[Ba ]≈1M


K =1 2s =4s

Sustituyendo:

1,63·10 =4s s=6,38·10 M



9.43.Lasolubilidaddelclorurodeplata,AgCl,( =1,7·10 )esmayoren:a)Aguapurab)EnpresenciadeKCl0,1Mc)Enpresenciade 0,1Md)Enpresenciade 0,1M

(O.Q.L.Madrid2007)



a)Falso.ElAgCl(s)esunasustanciainsolubleenaguapura.

b‐c)Falso.LapresenciadeKCl0,1MoAg SO 0,1M,sustanciasquetieneunioncomúnconlospresentesenelequilibrioproduceunadisminucióndelasolubilidaddelAgCl.DeacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,elsistemasedesplazaenelsentidoenelqueseconsumanlosionesclorurooplataañadidos,encadacaso,esdecirhacialaizquierda.

d)Verdadero.LapresenciadeKNO 0,1MsustanciaquenotieneunioncomúnconlospresentesenelequilibrioproduceunaumentodelasolubilidaddelAgCldebidoalefectosalino.


9.44.Enelioncomplejodelamoléculapentacloroaquocromo(III),elnúmerodeoxidaciónyelíndicedecoordinacióndelionmetálicocentralsonrespectivamente:a)+3y5b)+2y1c)+6y6d)+3y6

(O.Q.L.Madrid2007)

Elioncomplejopentacloroaquocromo(III), CrCl H O ,tieneestructuraoctaédricaenlaqueelioncromoseencuentrarodeadode6ligandos,cincoaniónicoscloro,Cl yunoneutroaqua,H O.

Elnúmerodeoxidacióndelioncromoes+3talcomoindicaelnombredelioncomplejo.


(CuestiónsimilaralapropuestaenBarcelona2001,Vigo2006ySevilla2010).

9.45.Sabiendoque:

(aq)+2 (aq) (aq) K=1,6·10 .Calcula la solubilidad del bromuro de plata en una disolución con una concentración deamoníacoenelequilibrio1M.a)7,1·10 Mb)8,4·10 Mc)5,0·10 Md)2,8·10 Me)5,0·10 M

(Dato. bromurodeplata=5,01·10 )(O.Q.N.Castellón2008)





K =[Ag ][Br ]

ElequilibriocorrespondientealaformacióndelcomplejoAg NH (aq)es:

Ag (aq)+2NH (aq)Ag NH (aq)

Laexpresióndelaconstanteproductodeformacióndelcomplejo,K ,es:

K =[Ag NH ]Ag [NH

ElequilibriocorrespondientealadisolucióndelprecipitadodeAgBr(s)enNH (aq)es:

AgBr(s)+2NH (aq)Ag NH (aq)+Br (aq)

Laexpresióndelaconstantedeequilibriodelareacción,K,es:

K=[Ag NH ][Br ]

[NH

Multiplicandoydividiendopor[Ag ]seobtiene:

K=[Ag NH ][Br ]

[NH[Ag ][Ag ]

=K ·K = 1,6·10 5,01·10 =8,0·10

LlamandosalasolubilidadmolardelAgBryplanteandolatabladeconcentracionesenelequilibrio:

NH Ag NH Brcinicial 1 ctransformado 2s cformado s scequilibrio 1–2s s s

Sustituyendo:

s1–2s

=8,0·10

Como1>>2ssepuedeaproximar, 1–2s ≈1conloquelaecuaciónquedamássencillayseobtienes=2,8·10 M.


(EstacuestiónessimilaralapropuestaenAlmería1999).

9.46.Elproductode solubilidaddel iodurodemercurio (II) enaguaa18°C es 1,0·10 .¿Cuálessusolubilidadenunadisolución0,01Mdeiodurodepotasioa18°C?a)1,0·10 Mb)1,0·10 Mc)2,9·10 Md)1,0·10 Me)1,0·10 M



ElequilibriocorrespondientealadisolucióndelHgI (s)es:

HgI (s)Hg (aq)+2I (aq)


K =[Hg ] I

LlamandosalasolubilidadmolardelBaF yconsiderandoqueenelequilibrio:

[Hg ]=s [I ]=2s

Lasolubilidadenunadisolución0,01MdeKIocasionalapresenciadeunioncomúnque,deacuerdoconelprincipiodeLeChâtelier,disminuyelasolubilidad.Enelequilibrio:

[I ]= 0,01+2s como0,01>>2s[I ]≈0,01M

[Hg ]=s


K =s 0,01 =10 s

Sustituyendo:

1,0·10 =10 ss=1,0·10 M


(CuestiónsimilaralapropuestaenCórdoba2007).

9.47. Sabiendo que el producto de solubilidad del hidróxido demagnesio es 1,00·10 a25°C,elpHdeunadisoluciónacuosadeestasales:a)10,1b)3,90c)7,00d)10,4

(O.Q.L.Madrid2008)

ElequilibriocorrespondientealadisolucióndelMg OH (s)es:

Mg OH (s)Mg (aq)+2OH (aq)


K =[Mg ][OH

LlamandosalasolubilidadmolardelMg OH yconsiderandoqueenelequilibrio:

[Mg ]=s [OH ]=2s


K =s 2s =4s

Sustituyendo:

1,00·10 =4s s=1,36·10 M



[OH ]=2s=2,72·10 MpOH=‐log 2,72·10 =3,6

pH+pOH=14pH=14–3,6=10,4


(CuestiónsimilaralaspropuestasenNavacerrada1996,Madrid2006yAsturias2011).

9.48.Calculalasolubilidaddel (M=461g/mol)eng/L,si =4,0·10 / .a)8,91g/Lb)9,22g/Lc)20,30g/Ld)9,93g/L


ElequilibriocorrespondientealadisolucióndelPbI (s)es:

PbI (s)Pb (aq)+2I (aq)


K =[Pb ][I

LlamandosalasolubilidadmolardelPbI yconsiderandoqueenelequilibrio:

[Pb ]=s [I ]=2s


K =s 2s =4s

Sustituyendo:

4,0·10 =4s s=2,15·10 M

Expresadaeng/L:

2,15·10 molPbIL

461,0gPbI1molPbI

=9,93g/L


9.49.¿CuáleslasolubilidaddelhidróxidodemagnesioenunadisoluciónacuosadepH12,0?a)1·10 Mb)1·10 Mc)1·10 Md)1·10 Me)3,2·10 M

(Dato.Elproductodesolubilidaddelhidróxidodemagnesioes1,0·10 a25°C)(O.Q.N.Ávila2009)




K =[Mg ][OH



[Mg ]=s [OH ]=2s

EnunadisolucióndepH=12,0:

pH+pOH=14pOH=14–12=2[OH ]=10 pOH=10 M


Mg =s=K

OHs=

1·10

10=1·10 M


9.50.Elvalorde parael es8,5·10 / .Lasolubilidaddeestehidróxidoenaguaes:a)1,28·10 mol· b)2,04·10 mol· c)2,91·10 mol· d)Ningunadelasanteriores.

(O.Q.N.Murcia2009)




K =[Mg ][OH


[Mg ]=s [OH ]=2s


K =s 2s =4s

Elvalordelasolubilidades:

8,5·10 =4s s=1,28·10 mol·


9.51.¿QuéprocedimientoaumentarálasolubilidaddelKClenagua?a)Agitarsolutoydisolución.b)Aumentareláreasuperficialdelsoluto.c)Aumentarlatemperaturadeldisolvente.d)Incrementarlapresiónenlasuperficiedeldisolvente.

(O.Q.N.Murcia2009)

Setratadelproceso:

KCl(s)K (aq)+Cl (aq)ΔH>0

a‐b) Falso. Agitar y aumentar el área superficial del soluto favorecen la velocidad de lareacciónperonoafectanalvalordelasolubilidad.


c)Verdadero.Siseaumentalatemperatura,secomunicacalorqueseempleaenromperlaredcristalinadelKCl.

Como se trata de un proceso endotérmico, el aumento de temperatura hace que elsistemasedesplacehacialadisolucióndelKCl(s).

d)Falso.Lapresiónnoafectaalasolubilidaddeunsólido.


9.52.Aunadisoluciónacuosasaturadade yatemperaturaconstante,se leañadenunosgramosde hastasudisolucióntotal.¿Cuálseráelefectosobreladisoluciónde

?a)Disminuye[ ]b)Aumenta[ ]c)Aumentalasolubilidaddel d)Aumenta del e)Noproduceningúnefecto.

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2009)(O.Q.L.Asturias2010)

ElequilibriocorrespondientealadisolucióndelBaSO (s)es:

BaSO (s)Ba (aq)+SO (aq)


K =[Ba ][SO ]

Laadiciónde ,sustanciaquetieneunioncomúnconlospresentesenelequilibrioproduceunaumentode[SO ],portanto,paraquesemantengaelvalordelaconstanteK seproduceunadisminuciónde[ ].

Larespuestanocorrectaeslaa.

9.53. Tras añadir una cierta cantidad de AgCl a un cierto volumen de agua, removerenérgicamente y esperarun tiempoadecuado sehandepositado en el fondo4gramosdesólido.Siposteriormenteseañade1gramomásdeAgClysevuelveaagitar:a)NocambiarálaconcentracióndeCl–deladisolución.b)Habrá4gramosdesólidoenelfondo.c)Lacantidaddesólidosindisolverdependerádeltiempodeagitación.d)Lacantidaddesólidosindisolverdependerádelvolumendeaguausado.

(O.Q.L.Murcia2010)

La adición de 5 g de AgCl (s) al agua hace que una pequeñísima cantidad de AgCl sedisuelva,conloqueladisoluciónquedasaturadadeacuerdoconelsiguienteequilibrio:


LacantidaddeAgCl(s)quesedisuelveylaquequedasindisolverenelfondodependede la solubilidad de la sustancia y, por tanto, de la cantidad de agua presente en elrecipiente.



9.54. A 25°C el valor de para el es 3,4·10 . Se puede afirmar que lasolubilidad:a)Es2,04·10 mol· .b)Aumentaendisolucióndehidróxidodesodio.c)Novaríaconlatemperatura.d)Aumentaalagitarfuertemente.

(O.Q.L.Murcia2010)

a)Verdadero.ElequilibriocorrespondientealadisolucióndelMg OH (s)es:



K =[Mg ][OH


[Mg ]=s [OH ]=2s


K =s 2s =4s


3,4·10 =4s s=2,04·10 mol·

b)Falso.Alañadirunioncomúndisminuyelasolubilidad.

c)Falso.Alelevarlatemperaturaseaportacalorysefavoreceladisolucióndelsólido.

d)Falso.Lapropuestacarecedesentido.


9.55.Indiquecuáldelossiguientessulfurosesmássolublesolubleenagua:a)CuSb) c)CoSd)FeS

(O.Q.L.Madrid2010)

El sulfuro más soluble en agua es , ya que casi todas las sales alcalinas son muysolublesenagua,yademás,lossulfurosdemetalesdetransiciónsoninsolubles.


9.56.Cuandosedisuelve en1Ldecadaunade lassiguientesdisoluciones,¿enquécasosedisolverámayorcantidaddesal?a) (aq)1,00Mb)NaOH(aq)1,00Mc)HCl(aq)1,00Md) (aq)1,00M

(O.Q.L.Madrid2010)

a) Falso. La presencia de un ion común, NO , hace disminuir la solubilidad de unasustancia.


b)Falso.NohayreacciónconNaOH.

c)Falso.HayreacciónconHClqueproducelaprecipitacióndeAgCl.

d)Verdadero.HayreacciónconNH queproduceeldesplazamientodelareacciónhacialaderechafavoreciendoladisolucióndeAgNO :

AgNO (s)+2NH (aq)Ag NH (aq)+NO (aq)


9.57.El esuncompuestomuypocosolubleenaguapura.¿Quéocurrirásiaunadisoluciónprecipitadade seleañade ?a)PrecipitarámáshidróxidoalmodificarelpH.b)Lasolubilidaddelhidróxidonoseveráafectada.c)LasolubilidadaumentaporqueelpHdisminuye.d)Nosepuedecontestarsineldatodelproductodesolubilidad.




Laexpresióndelaconstanteproductodesolubilidad,Kps,es:

K =[Mg ][OH

ElNH Clesunasalquealdisolverseenaguaproducehidrólisisácida,yaqueelionNH reaccionaconelH OliberandoionesH O .

NH (aq)+H O(l)NH3(aq)+H O (aq)

EstosionesH O consumenionesOH deladisoluciónproduciendoundescensodelpH.Para que se mantenga el valor de la constante K el equilibrio se desplaza hacia laderechadisolviéndosemásMg OH (s)yaumentandoconellosusolubilidad.

Larespuestanocorrectaeslac.

9.58.Enunadisoluciónsaturadade sedebecumplirque:a)[ ][ ]3< b)[ ][ ]3> c)[ ][ ]3= d)[ ]3[ ]<


EnelequilibriocorrespondienteaunadisoluciónsaturadadeAl OH secumpleque:

Al OH (s)Al (aq)+3OH (aq)


=[ ][



9.59.Dados los siguientes compuestos (entreparéntesis se indican sus ):ZnS (23,80),AgCl(9,80)y (11,95).Ordénelosporsusolubilidadmolarcrecienteenagua:a) ,ZnS,AgClb)ZnS, ,AgClc)ZnS,AgCl, d)AgCl, ,ZnSe) ,AgCl,ZnS


LosrespectivosproductosdesolubilidadK son:

pK (Ag CrO )=23,80K =1,58·10

pK (AgCl)=9,80K =1,58·10

pK (ZnS)=11,95K =1,12·10

RelacionandoK sonlasolubilidadmolarparacadasal:

ElequilibriocorrespondientealadisolucióndelAg CrO (s)es:

Ag CrO (s)2Ag (aq)+CrO (aq)


K =[Ag [CrO

LlamandosalasolubilidadmolardelAg CrO yconsiderandoqueenelequilibrio:

[Ag ]=2s [CrO ]=2s


K = 2s s=4s


1,58·10 =4s s=7,33·10 mol·




K =[Ag ][Cl ]

LlamandosalasolubilidadmolardelAgClyconsiderandoqueenelequilibrio:

[Cl ]=[Ag ]=s


K =s


1,58·10 =s s=1,26·10 mol·


ElequilibriocorrespondientealadisolucióndelZnS(s)es:

ZnS(s)Zn (aq)+S (aq)


K =[S ][Zn ]

LlamandosalasolubilidadmolardelZnSyconsiderandoqueenelequilibrio:

[S ]=[Zn ]=s


K =s


1,12·10 =s s=1,06·10 mol·

Loscompuestosordenadosporsolubilidadmolarcrecienteson:

<ZnS<AgCl


9.60.En0,75LdedisolucióndeKOHdepH=10, lamasaengramosdemagnesioque sepuededisolveres:a)10 b)3,4·10 c)0,062d)0,62

(Dato. =3,4·10 ;Mg=24,32)(O.Q.L.Asturias2011)




K =[Mg ][OH


[Mg ]=s [OH ]=2s


EnunadisolucióndepH=10:

pH+pOH=14pOH=14–10=4[OH ]=10 pOH=10 M


Mg =s=K

OHs=

3,4·10

10=3,4·10 M

LamasadeMgquepuededisolverseen0,75Ldedisoluciónes:


0,75Ldisolucion3,4·10 molMg1Ldisolucion

24,32gMg1molMg

=0,062g


9.61.¿Cuálserá laconcentraciónde ioncloruroqueseobtienealcolocar2gdeclorurodeplomo(II)en100mLdeaguapurasielproductodesolubilidades =10 , ?a)1,4·10 Mb)2,2·10 Mc)3,4·10 Mb)6,8·10 M(Dato.Cl=35,45;Pb=207,19)


ElequilibriocorrespondientealadisolucióndelPbCl (s)es:

PbCl (s)Pb (aq)+2Cl (aq)


K =[Pb ][Cl

LlamandosalasolubilidadmolardelPbCl yconsiderandoqueenelequilibrio:

[Pb ]=s [Cl ]=2s


K =s 2s =4s


10 , =4s s=3,4·10 M

Laconcentracióndecloruroes:

[Cl ]=2s=6,8·10 M


9.62.Paraunadisoluciónsaturadade lasolubilidadesiguala:a)Laconcentraciónde b)Laconcentraciónde divididaentredosc)Laconcentraciónde d)Eldobledelaconcentraciónde

(O.Q.L.Murcia2011)

ElequilibriocorrespondientealadisolucióndelMg PO (s)es:

Mg PO (s)3Mg (aq)+2PO (aq)

LlamandosalasolubilidadmolardelMg PO sepuedeescribir:

[Mg ]=3s [PO =2s

Ningunarespuestaescorrecta.


10.ELECTROQUÍMICA


2Al(s)+2 (aq)+6 (l)3 (g)+2 (aq)¿Cuáleselagentereductor?a) b) c) d)Ale)


El agente reductor es la sustancia que se oxida, es decir que cede electrones. En estareaccióneselaluminio:

Al+4OH Al OH +3e


10.2.Paralasiguientesemirreacciónredoxenmediobásico:

(aq) (aq)¿Cuántoselectronesaparecenenlareacciónajustada?a)1b)2c)6d)3e)8


Lasemirreacciónajustadaes:

ClO (aq)+H O+2e Cl (aq)+2OH

SetratadelasemirreaccióndereduccióndelClO quesecomportacomooxidanteygana2electrones.


10.3.¿Cuáldelassiguientesespeciesquímicasactúasolamentecomoagentereductor?a) b)Sc) d)Nae)

(O.Q.N.Navacerrada1996)(O.Q.L.Madrid2011)

a)Falso.H puedeoxidarseaH ,obienreducirseaH .

b)Falso.SpuedeoxidarseaS oS ,obienreducirseaS .

e)Falso.F eselagenteoxidantemásfuertequeexisteysólopuedereducirseaF .

c‐d)Verdadero. De todas las especies propuestas la única quepuede actuar sólo comoagentereductoreselNayaquesólopuedeoxidarseaNa :

Na(g)Na (g)+e



10.4.Lospotencialesestándardeelectrodoparalassiguientesreaccionesson:

(aq)+ Ag(s) E°=0,80V

(aq)+ (aq) E°=0,77V

(aq)+2 Cu(s) E°=0,34VElagentereductormásfuertees:a) (aq)b)Ag(s)c) (aq)d)Cu(s)e) (aq)

(O.Q.N.Navacerrada1996)(O.Q.L.CastillayLeón2002)(O.Q.L.Asturias2007)

El agente reductormás fuerte es aquel que tiene el potencial normal de electrodomáspequeño.DelosvaloresdadoselmáspequeñolecorrespondealCu(s).


10.5. La semirreacción ajustada que representa (aq) actuando como un agenteoxidanteendisoluciónácidaes:a)2 (l) (aq)+2 (aq)+2 b) (aq)+2 (aq)+2 2 (l)c) (aq) (g)+2 (aq)+2 d) (aq) (g)+ (g)+2 e) (g)+2 (aq)+2 (aq)


SielH O actúacomoagenteoxidante,enmedioácido,ganaelectronesysereduceaH O.Lasemirreacciónajustadacorrespondientees:

(aq)+2 (aq)+2 2 (l)


10.6.¿Cuáleselestadodeoxidacióndelmanganesoenelpermanganatopotásico( )?a)‐8b)+7c)‐7d)+16e)+8

(O.Q.N.Navacerrada1996)(O.Q.L.CastillayLeón2007)

SabiendoquelosnúmerosdeoxidacióndelKyOson,respectivamente,+1y‐2,yqueenuncompuestolasumadelosnúmerosdeoxidacióndeloselementosquelointegranes0sepuedeplantearlasiguienteecuación:

1 +1 +1 x +4 ‐2 =0x=+7



10.7.Paraconvertir en senecesita:a)Temperaturaalta.b)Unabasefuerte.c)Unácidofuerte.d)Unagentereductor.e)Unagenteoxidante.


a)Verdadero. Si el perclorato de sodio se calienta fuertemente se reduce a cloruro depotasiocondesprendimientodeoxígeno:

NaClO (s)NaCl(s)+2O (g)

d) Verdadero. Otra posibilidad es hacer reaccionar el perclorato frente a un agentereductorcomopodríaserelMg:

Reducción:ClO +4H O+8e Cl +8OH

Oxidación:4 MgMg +2e

Laecuaciónglobales:

ClO +4H O+4MgCl +8OH +4Mg

Lasrespuestascorrectassonayd.

10.8. La semirreacción que ocurre en el ánodo durante la electrólisis de cloruro sódicofundidoes:a) (l)+ Na(l)b) (g)+2 2 (l)c)2 (l) (g)+4 (aq)+4 d)2 (l) (g)+2 e)Na(l) (l)+

(O.Q.N.Navacerrada1996)(O.Q.N.CiudadReal1997)(O.Q.LAsturias2007)

Elclorurodesodiofundidoseencuentraenformaiónicadeacuerdoconlaecuación:

NaCl(l)Cl (l)+Na (l)

ElánodoeselelectrodoenelquetienelugarlareaccióndeoxidaciónyteniendoencuentaquelaúnicaespeciequepuedeoxidarseeselCl (l),laecuaciónquímicacorrespondienteadichoprocesoes:

2 (l) (g)+2


10.9.Losproductosdelaelectrólisisde fundidoson:a) (g)y (g)b)Mg(l)y (aq)c)Mg(l)y (g)d)Mg(l)y (g)e) (g)y (g)

(O.Q.N.Navacerrada1996)(O.Q.L.Madrid2009)

Elclorurodemagnesiofundidoseencuentraenformaiónicadeacuerdoconlaecuación:

MgCl (l)2Cl (l)+Mg (l)


El ánodo es el electrodo en el que tiene lugar la reacción de oxidación y teniendo encuentaquelaúnicaespeciequepuedeoxidarseeselCl (l)a (g),laecuaciónquímicacorrespondienteadichoprocesoes:

2Cl (l)Cl (g)+2e

El cátodo es el electrodo en el que tiene lugar la reacción de reducción y teniendo encuenta que la única especie que puede reducirse es el Mg (l) aMg (l), la ecuaciónquímicacorrespondienteadichoprocesoes:

Mg (l)+2e Mg(l)


10.10. ¿Cuántosmoles de (g) se producen por electrólisis de una disolución acuosaconcentradadeNaCl,siseutilizaunacorrientede2,00Adeintensidaddurante8,0horas?a)0,298b)0,149c)0,894d)0,596e)0,00496

(Dato.F=96500C· )(O.Q.N.Navacerrada1996)(O.Q.L.CastillayLeón2002)(O.Q.L.Asturias2009)

El cloruro de sodio en disolución acuosa se encuentra disociado de acuerdo con laecuación:


LaecuaciónquímicacorrespondientealaoxidacióndelCl aCl enelánodoes:

2Cl (aq)Cl (g)+2e

Lacantidaddecorrientequepasaporlacubaelectrolíticaes:

2,00A·8,0h3600s1h

1C1A·s

1F

96500C1mole1F

=0,597mole

RelacionandomolesdeelectronesydeCl :

0,597mole1molCl 2mole

=0,298mol


10.11.Sisehacepasarunacargaeléctricade1020Catravésdeunadisoluciónde ,calculeelnúmerodemolesdeplatadepositados.a)0,0212b)2,00c)0,0106d)1,00e)0,0424

(Dato.F=96500C· )(O.Q.N.Navacerrada1996)

Elnitratodeplataendisoluciónacuosaseencuentradisociadodeacuerdoconlaecuación:

AgNO (aq)Ag (aq)+NO (aq)


LaecuaciónquímicacorrespondientealareduccióndelAg enelcátodoes:

Ag (aq)+e Ag(s)

RelacionandolacantidaddecorrientequepasaporlacubaconAgdepositada:

1020C1F

96500C1mole1F

1molAg1mole

=0,0106molAg


10.12.Cuandoelanióndicromatoactúacomooxidanteenmedioácido,elcromo(VI)sereduceacromo(III).Lamasaequivalentedeldicromatodepotasioenestetipodereaccioneses:a)Lamitaddelamasamolecular.b)Latercerapartedelamasamolecular.c)Laquintapartedelamasamolecular.d)Lasextapartedelamasamolecular.

(O.Q.L.Murcia1996)

Lasemirreaccióncorrespondientealareduccióndeldicromatoes:

Cr O +14H +6e 2Cr +7H O

Relacionandomolesdedicromatoconmolesdeelectrones(faradays)seobtienelamasaequivalentedeldicromatocomooxidante:

1molCr O6mole

MCr O

1molCr O=M6



+2NaI2NaCl+ Delossiguientesenunciados,señaleelqueconsiderecorrecto:a)Lamoléculade actúacomoreductor.b)Losiones actúancomooxidantes.c)El eseloxidanteconjugadodelosiones .d)Losiones sonlosoxidantesconjugadosdel .e)Elnúmerodeoxidacióndelcloroaumentaenestareacción.

(O.Q.N.CiudadReal1997)(O.Q.L.CastillayLeón2002)

a)Falso.ElCl actúacomooxidanteyaqueganaelectronesysereduceaCl :

Cl +2e 2Cl

b)Falso.ElNa nocambiadenúmerodeoxidación.Secomportacomounionespectadorquesóloaportacarga.

c)Verdadero.ElI actúacomooxidanteyaqueganaelectronesysereduceaI :

I +2e 2I

d)Falso.ElionCl sólopuedeactuarcomoreductoryaquetienesunúmerodeoxidaciónmásbajoyúnicamentepuedecederelectronesyoxidarse.

e)Falso.Elnúmerodeoxidacióndel cloroenesta reaccióndisminuyeyaquepasade0(Cl )a‐1(Cl ).




+2 +4 + +2 Losagentesoxidanteyreductor,respectivamente,son:a) y b) y c) y d) yCle) y


Lassemirreaccionesson:

Reducción:MnO +4H +2e Mn +2H O

eseloxidantelaespeciequeganaelectronesysereduce.

Oxidación:2Cl Cl +2e

eselreductorlaespeciequecedeelectronesyseoxida.


10.15.¿Cuáleselestadodeoxidacióndelazufreenelditionitodesodio( )?a)+8b)‐6c)+6d)+3e)‐3

(O.Q.N.CiudadReal1997)(O.Q.L.Asturias2008)

SabiendoquelosnúmerosdeoxidacióndelNayOson,respectivamente,+1y‐2,yqueenuncompuestolasumadelosnúmerosdeoxidacióndeloselementosquelointegranes0sepuedeplantearlasiguienteecuación:

2 +1 +2 x +4 ‐2 =0x=+3


10.16.Sielnúmerodemolesdeelectrones,asícomoelde todas lasespeciesquímicasqueintervienenenlareaccióndeunapilasemultiplicapordos:a)Elpotencialdelapilaseduplica.b)Elpotencialsereducealamitad.c)Elpotencialnovaría.d)Elpotencialseelevaalcuadrado.e)Laintensidaddelacorrienteeléctricapermanececonstante.

(O.Q.N.CiudadReal1997)(O.Q.N.Almería1999)(O.Q.L.CastillayLeón2001)(O.Q.L.Asturias2009)

Porejemplo,dadaslassemirreacciones:

Zn(s)Zn (aq)+2e

Cu (aq)+2e Cu(s)

Lareacciónglobales:

Zn(s)+Cu (aq)Zn (aq)+Cu(s)


AplicandolaecuacióndeNernst:

E=Eo0,0592n

logQE=Eo0,05922

log[Zn ][Cu ]

Multiplicandotodopor2:

2Zn(s)+2Cu (aq)2Zn (aq)+2Cu(s)


E=Eo0,05924

log[Zn[Cu

=Eo0,05922

2log[Zn ][Cu ]

Eo0,05922

log[Zn ][Cu ]

Comoseobserva,elpotencialdelapilapermanececonstante.


(EnlacuestiónpropuestaenCastillayLeón2001unadelasopcioneses:“Elpotencialdelapilanovaría,loquevaríaeslafuerzaelectromotriz”).

10.17. ¿Cuál de los siguientes iones será reducido por el ion (aq) en condicionesestándar?Potencialesnormalesdeelectrodo:

E°( /Pb)( /Ca)( /Al)( /Fe)( /Zn)( / )(V)‐0,13‐2,87‐1,67‐0,44‐0,76‐0,42

a) (aq)b) (aq)c) (aq)d) (aq)e) (aq)


ComoelpotencialnormaldeelectrododelparCr /Cr esE°=‐0,42V,elúnicoionquepuedeserreducidoporelCr esaquelquetengaunpotencialdeelectrodomayor,delosionesdados, eselquecumpledichacondición,E°=‐0,13V.

Lassemirreaccionescorrespondientesson:

Cátodo(reducción):Pb +2e Pb E°=‐0,13V

Ánodo(oxidación):2 Cr Cr +e E°=+0,42V


Pb (aq)+2Cr (aq)Pb+2Cr E°=+0,29V

Comoseobserva,E°>0,ycomoΔG°=‐nFE°<0,setratadeunprocesoespontáneo.




2 (aq)Cu(s)+ (aq),elpotencialestándares0,19Va25°C.SabiendoqueF=96489C,elvalordeΔG°es:a)‐18,33kJb)‐95,00kJc)+37,23kJd)+18,33kJe)‐37,23kJ

(O.Q.N.CiudadReal1997)(O.Q.L.CastillayLeón2001)

LaexpresiónquerelacionalavariacióndeenergíalibredeGibbs,ΔG°,conelpotencialdelacélula,E°,es:

ΔG°=‐nFE°

siendonelnúmerodeelectronesintercambiadosenlareacción.

Lassemirreaccionesquetienenlugarson:

Reducción:Cu (aq)+e Cu(s)

Oxidación:Cu (aq)Cu (aq)+e


2Cu (aq)Cu(s)+Cu (aq)

Sustituyendo:

ΔG°=‐1 96489C 0,19V1kJ10 J

=‐18,33kJ


10.19.Losproductosdelaelectrólisisdeunadisoluciónacuosade son:a) (g)y (aq)b)Na(s)y (g)c) (g)y (aq)d) (g)y (g)e) (g)y (aq)


Elácidosulfúricoendisoluciónacuosaseencuentradisociadodeacuerdoconlaecuación:

H SO (aq)SO (aq)+2H (aq)

además, la presencia del ácido sulfúrico favorece la ionización del agua presente en ladisolución:

H O(l)H (aq)+OH (aq)


Cátodo(reducción):2H (aq)+2e (g)

Ánodo(oxidación):4OH (aq) (g)+2H O(l)+4e

ElionH sereducemásfácilmentequeelionsulfatoyaquetieneunpotencialnormaldeelectrodomenor.



10.20.Elhidrógenosecomportacomounagenteoxidantecuandoreaccionacon:a)Calcioparadarhidrurodecalcio.b)Bromoparadarbromurodehidrógeno.c)Nitrógenoparadaramoníaco.d)Azufreparadarsulfurodehidrógeno.

(O.Q.L.Murcia1997)

Lasemirreacciónenlaqueelhidrógenosecomportacomooxidantees:

Reducción:H (g)+2e 2H (aq)

ParaelloesnecesarioqueelH (aq)reaccionefrenteaunreductormuyenérgicocomopuedeserelCa,metalalcalinotérreo:

Oxidación:Ca(s)Ca (aq)+2e (oxidación)

EnloscompuestosformadosenHBr,NH yH S,elhidrógenotienenúmerodeoxidación+1.En los trescasoselhidrógenohaaumentadosunúmerodeoxidación,esdecirsehaoxidado,portanto,actúacomoreductor.


10.21.Puedeclasificarsecomoreacciónredox:a)HBr+ + + b) + + c)CaO(exceso)+ + d)CaO+ e) + CuS+2HCl

(O.Q.N.Burgos1998)

Unareacciónpuedeclasificarsecomoredoxsilasespeciesqueintervienenenellavaríansunúmerodeoxidacióny,portanto,intercambianelectrones.

Enlareacción:

+ + + bromoseoxida:pasade‐1 Br a0 Br

azufresereduce:pasade+6 H SO a+4 SO

Enelrestodelasreacciones,ningunadelasespeciescambiadenúmerodeoxidación.


10.22.Paralareacción:

+ + + + Sienlareacciónajustada,elcoeficienteestequiométricodelion es2,loscoeficientesde , y ,respectivamenteson:a)8,10,5b)16,10,5c)10,10,5d)4,8,4e)8,5,5

(O.Q.N.Burgos1998)(O.Q.L.Asturias2009)

Lassemirreaccionesajustadasson:


Reducción:2 MnO +8H +5e Mn +4H O

Oxidación:5 2Cl Cl +2e


2MnO +16H +10Cl 5Cl +8H O+2Mn


10.23.¿Cuálde lassiguientessemirreaccionespuedetener lugarenelánododeunacélulaelectroquímica?a) Cub) c) d) Ase)

(O.Q.N.Burgos1998)

Enloscasosa),b),c)yd)setratadesemirreaccionesdereducciónenlasquelasespeciesgananelectronesyquetienenlugarenelcátodo:

Cu +2e Cu

F +2e 2F

O +4H +4e 2H O

AsO +4H +3e As+2H O

Laúnicasemirreaccióndeoxidaciónenlaquelaespeciecedeelectronesyqueseproduceenelánodoes:

+7 +14 +6


10.24.Lospotencialesnormalesdeelectrodoparalossiguientesparesredoxson:+ Cu E°=0,522V+ E°=0,770V+ Ag E°=0,80V+2 Cu E°=0,34V

¿Cuáldelassiguientesespeciesseráreducidapor (aq)encondicionesestándar?a) (aq)b) (aq)c) (aq)d) (aq)e)AgCl(s)

(O.Q.N.Burgos1998)

ComoelpotencialnormaldeelectrododelparFe /Fe esE°=0,770V,elúnicoionquepuedeserreducidoporelFe esaquelquetengaunpotencialdeelectrodomayor,delosionesdados, eselquecumpledichacondición,E°=+0,80V.


Cátodo(reducción):Ag (aq)+e Ag(s) E°=+0,80V


Ánodo(oxidación):Fe (aq)Fe (aq)+e E°=‐0,77V


Fe (aq)+Ag (aq)Fe (aq)+Ag(s) E°=+0,03V

Comoseobserva,E°>0,ycomoΔG°=‐nFE°<0,setratadeunprocesoespontáneo.


(CuestiónsimilaralapropuestaenCiudadReal1997).

10.25. De las siguientes reacciones químicas que se formulan a continuación, indique lacorrecta:a)CuO+ (dil) +½ + b)CuO+3 (dil) + +Cuc)CuO+2 (dil) + d)CuO+ (dil) +½ e)CuO+ (dil) +

(O.Q.N.Burgos1998)

a)Nocorrecta.Hayunareducción:

HNO NO

yningunaoxidación.

b)Nocorrecta.Hayunareducción:

Cu CuO Cu

yningunaoxidación.

c)Correcta.Laecuaciónestáajustadaaunquenoesunprocesodeoxidación‐reducción.

d)Nocorrecta.Haydosreducciones:

Cu CuO Cu CuNO

H HNO H

yningunaoxidación.

e) No correcta. El Cu CuO no es capaz de oxidar al O CuO o O , por tanto, lareacciónpropuestanoesespontánea.


10.26.Sehacepasardurante20minutosunacorrientecontinuade15Ade intensidadportres celdasde electrólisisque contienen cadauna,unadisoluciónacuosadeHCl, y

,respectivamente.a)Seobtendrámayorvolumendehidrógenoenlaceldaquecontiene .b)SeobtendrámayorvolumendehidrógenoenlaceldaquecontieneHCl.c)Seobtendráelmismovolumendehidrógenoenlastresceldas.d)Enunadelasceldassedesprenderácloroenelcátodo.e)Enunadelasceldasseobtiene enelcátodo.

(O.Q.N.Burgos1998)

Losácidosclorhídrico,sulfúricoyfosfóricoendisoluciónacuosaseencuentrandisociadosdeacuerdoconlassiguientesecuaciones:


HCl(aq)Cl (aq)+H (aq)


H PO (aq)PO (aq)+3H (aq)

además,lapresenciadeácidofavorecelaionizacióndelagua:


En las tres celdas se produce las mismas semirreacciones independientemente de lacantidaddehidrógenoquellevacadaácido:

Cátodo(reducción):2H (aq)+2e H (g)

Ánodo(oxidación):4OH (aq)O (g)+2H O(l)+4e

El ionH se reducemás fácilmente que el resto de los iones ya que tiene un potencialnormaldeelectrodomenor.


10.27.Durantelaelectrólisisdeunadisoluciónacuosade conelectrodosdecobre:a)Seobtienecobremetálicoenelánodo.b)Alcirculardurante96489sunacorrientedeunamperio,sedeposita1moldeCu.c)Seoxidanlasimpurezasdemetalesmásnoblesqueelcobrequeacompañanalánodo.d)Sedepositacobremetálicoenelcátodo.e)Losmetalesactivossedepositanenelánodo.

(O.Q.N.Burgos1998)(O.Q.L.Asturias2009)

Elclorurodecobre(II),CuCl ,endisoluciónacuosaseencuentradisociadodeacuerdoconlaecuación:

CuCl (aq)2Cl (aq)+Cu (aq)

Tambiénsetienelaionizacióndelagua:


Lassemirreaccionesquetienenlugarenloselectrodosson:

Cátodo(reducción):Cu (aq)+2e Cu(s)


Enelcátodo,elion sereducemásfácilmentequeelrestodelosionesyaquetieneunpotencialnormaldeelectrodomayorysedepositacomoCumetal.


10.28.¿Cuáldelassiguientestransformacionesesunaoxidación?a) b) c) d)

(O.Q.L.Murcia1998)

Unaoxidaciónesunprocesoenelqueunasustanciacedeelectrones.


a) Falso. La siguiente reacción no es de oxidación‐reducción ya que no se intercambianelectrones.

Cr O +6H +0e 2Cr +3H O

b) Falso. La siguiente reacciónno es de oxidación‐reducción ya queno se intercambianelectrones.

2CrO +H +0e Cr O +OH

c)Verdadero.Lasiguientereacciónesdeoxidaciónyaquesecedenelectrones.

Cr +8OH CrO +4H O+3e

d)Falso.Lasiguientereacciónesdereducciónyaquesegananelectrones.

2CrO +5H O+6e Cr O +10OH


10.29. La semirreacción ajustada que representa (aq) actuando como un agentereductorendisoluciónácidaes:a)2 (l) (aq)+2 (aq)+2 b) (aq) (g)+ (g)+2 c) (aq)+2 (aq)+2 2 (l)d) (g)+2 (aq)+2 (aq)e) (aq) (g)+2 (aq)+2

(O.Q.N.Almería1999)(O.Q.L.CastillayLeón2001)

SielH O actúacomoagentereductor,enmedioácido,cedeelectronesyseoxidaaO .Lasemirreacciónajustadacorrespondientees:

(aq) (g)+2 (aq)+2


10.30.Seproduceunareacciónredoxentrelossiguientesreactivosa) con b)HClcon c) con d)HClconZnOe) con

(O.Q.N.Almería1999)(O.Q.L.Madrid2011)

a)Falso.Setratadeunareacciónácido‐base:

3H SO +2Al OH Al SO +3H O

b)Verdadero.EnlareacciónredoxentreHCl(agentereductor)frenteaKMnO (agenteoxidante)lassemirreaccionesajustadasson:

Reducción:2 MnO +8H +5e Mn +4H O

Oxidación:5 2Cl Cl +2e


2MnO +16H +10Cl 5Cl +8H O+2Mn


Añadiendolosionesquefaltan(2K y6Cl )laecuaciónmoleculares:

2 +16HCl5 +2 +8 +2KCl

c)Falso.Setratadeunareacciónácido‐base:

2H PO +3Na S2Na PO +3H S

d)Falso.Setratadeunareacciónácido‐base:

2HCl+ZnOZnCl +H O

e)Falso.Setratadeunareaccióndeprecipitación:

H S+Cu CuS+2H


10.31.Cuandoseañade aunadisolucióndeKI,se forma ysedetectaolora .Cuandoseajustalaecuaciónparaestareacción,elnúmerodeelectronestransferidoses:a)4b)1c)0d)8e)2



Reducción:SO +8H +8e S +4H O

Oxidación:4 2I I +2e

Laecuaciónglobalenlaquesehanintercambiado8electroneses:

SO +8H +8I 4I +4H O+S


10.32.Elagentereductormásfuertees:a)Al(s)b)Cu(s)c)Zn(s)d) (aq)e) (aq)Potencialesnormalesdeelectrodo,E°:( /Al)=‐1,66V;( /Cu)=0,34V;( /Zn)=‐0,76V;( / )=0,77V;( / )=0,15V.

(O.Q.N.Almería1999)(O.Q.L.Asturias2004)(O.Q.L.Asturias2009)

Lassemirreaccionesdereducciónson:

Al (aq)+3e Al(s) E°=‐1,66V

Cu (aq)+2e Cu(s) E°=+0,34V

Zn (aq)+2e Zn(s) E°=‐0,76V

Fe (aq)+e Fe (aq) E°=+0,77V


Cu (aq)+e Cu (aq) E°=+0,15V

Elagentereductormásfuerteeselquetienemenorpotencialdereducción:Al.


(EnAsturias2009seincluyelaespecieAl ).

10.33. En una célula electroquímica, el tipo de iones atraído hacia el ánodo y el cátodo,respectivamenteyelsignodelánodoyelcátodo,respectivamente,son:a)Cationes,aniones;+,−b)Cationes,aniones;−,+c)Aniones,cationes;−,+d)Aniones,cationes;+,−e)Coincidenconlosdeunacélulaelectrolítica.


Enunacélulaelectroquímicalasreaccionesquetienenlugarenloselectrodosson:

Ánodo(−)sedirigenaéllosanionesysufrenoxidación.

Cátodo(+)sedirigenaélloscationesysufrenreducción.


10.34.Paralasiguientecélulaelectroquímica:

Al(s)/ (0,18M)// (0,85M)/Fe(s)

Silospotencialesnormalesdeelectrododel ydel sonrespectivamente,‐1,676Vy‐0,440V,elpotencialdelacélulaes:a)0,500Vb)1,243Vc)1,236Vd)‐2,116Ve)‐1,236V

(O.Q.N.Almería1999)(O.Q.L.Asturias2004)(O.Q.L.Madrid2011)


Cátodo(reducción):3[Fe (aq)+2e Fe(s)]

Ánodo(oxidación):2[Al(s)Al (aq)+3e ]


3Fe (aq)+2Al(s)3Fe(s)+2Al (aq)

Elpotencialnormaldelacélulasecalculamediantelasiguienteexpresión:

Ecelulao =Ecatodo

o Eanodoo

Ecelulao =E /Fe

o E /Alo = ‐0,440 ‐1,676 =1,236V

Como las condiciones de los electrodos son diferentes a las estándar, disoluciones 1M,paracalcularelpotencialdelacélulaesprecisoaplicarlaecuacióndeNernst:

E=Eo0,0592n

logQ

Aplicadoaestareacción:


E=Eo0,0592n

log[Al[Fe

Sustituyendo:

E=1,2360,05926

log0,180,85

=1,248V

Otraformadecalcularlosería:

Ecelula=EcatodoEanodo=E /FeE /Al


E=Eo0,0592n

log[reducida][oxidada]

Sustituyendo:

Ecatodo=E /Feo

0,05922

log1

[Fe ]= ‐0,440

0,05922

log1

0,85=‐0,442V

Eanodo=E /Alo

0,05923

log1

[Al ]= ‐1,676

0,05923

log1

0,15=‐1,690V

Elpotencialdelacélulaes:

Ecelula= ‐0,442V ‐1,775V =1,248V


10.35. ¿Cuántosmolesde (g) seproducen en la electrólisisde (aq), si sehacepasarunacorrientede0,120Aatravésdeladisolucióndurante65,0minexactamente?a)0,0000808b)0,00485c)0,00242d)0,00121e)0,0000202

(Dato.F=96500C· )(O.Q.N.Almería1999)(O.Q.L.Asturias2004)

El sulfato de sodio en disolución acuosa se encuentra disociado de acuerdo con laecuación:





cátodo(reducción):2H (aq)+2e H (g)

ánodo(oxidación):4OH (aq)O (g)+2H O(l)+4e

El ionOH seoxidaaO yaquees laúnicaespeciedetodaslaspresentesquesepuedeoxidar.


RelacionandolacantidaddecorrientequepasaporlacubaconmolesdeO desprendido:

0,12A·65,0min60s1min

1C1A·s

1mole96500C

1molO 4mole

=0,00121mol


10.36.Seproducirámayorcorrosiónenelcasode:a)Hierroenambienteseco.b)Hierrorevestidoconcinc.c)Hierrorevestidodeníquel.d)HierrosumergidoenunadisolucióndeNaCl.e)Hierrosumergidoenagua.


La presencia de iones en el agua favorece la conducción de electrones y con ello lacorrosióndelhierro.


10.37.Lasiguienteecuaciónquímicadescribeunprocesodeoxidacióndelhierro:

4Fe(s)+3 (g)2 (s)¿Cuáldelassiguientesafirmacionesesincorrecta?a)Elhierrometálicoesunagentereductor.b)El esunagenteoxidante.c)Elhierrometálicosereducea .d)El esunagentereductor.

(O.Q.L.Murcia1999)

Lassemirreaccionescorrespondientesalprocesodeoxidacióndelhierroson:

reducción:3 O +2e O

oxidación:2 FeFe +3e

a)Verdadero.Fe(s)cedeelectronesyseoxida,esunagentereductor.

b)Verdadero.Fe captaelectronesysereduce,esunagenteoxidante.

c)Falso.Fe(s)cedeelectronesyseoxidaaFe .

d)Verdadero.O cedeelectronesyseoxidaaO ,esunagentereductor.

Larespuestaincorrectaeslac.

10.38.Respectoalosprocesosdeoxidación‐reducción,¿quéafirmaciónescorrecta?a) La reducción del ion yodato hasta yodo molecular, en medio ácido, implica latransferenciade10electrones.b)Enlareacción2Cu(s)+ (g)2CuO(s)elcobresereduce.c)Unelementosereducecuandoalcambiarsunúmerodeoxidaciónlohacedemenosamáspositivo.d)Unelementoseoxidacuandoalcambiarsunúmerodeoxidaciónlohacedemenosamásnegativo.e)Eliondicromatoseconsideraunagentereductorenmedioácido.

(O.Q.N.Murcia2000)

a)Verdadero.Lasemirreaccióndereducciónes:

2IO +12H +10 I +6H O


b)Falso.Lasemirreaccióncorrespondientealcobrees:

oxidación:CuCu +2e

Elcobrecedeelectronesporlotantoseoxida.

c)Falso.Lareducciónesunprocesoenelqueunasustanciaganaelectronesporloquesunúmerodeoxidacióndisminuye.

d)Falso.Laoxidaciónesunprocesoenelqueunasustanciacedeelectronesporloquesunúmerodeoxidaciónaumenta.

e) Falso. El dicromato en medio ácido se transforma en Cr y la semirreaccióncorrespondientees:

Cr O +14H +6e 2Cr +7H O

Eldicromatoganaelectronesporlotantoeselagenteoxidante,laespeciequesereduce.


10.39.Sabiendoque:

(aq)+8 (aq)+5 (aq)+4 (l)

(aq) (aq)+

¿Cuálseráelmínimovolumen,en ,quesenecesitará,deunadisoluciónacidificadadetetraoxomanganato (VII) de potasio 0,002M, para oxidar completamente 0,139 g de uncompuestodehierro(II)cuyamasamolecularrelativaes278?a)5b)25c)50d)100e)500

(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.Asturias2004)(O.Q.L.Asturias2009)

Igualandoelnúmerodeelectronesintercambiadosseobtienelaecuaciónquímicaglobal:

MnO (aq)+8H (aq)+5Fe (aq)Mn (aq)+4H O(l)+5Fe (aq)

ElnúmerodemolesdeFe es:

0,139gcompuesto1molcompuesto278gcompuesto

1molFe

1molcompuesto=5·10 molFe

RelacionandomolesdeFe condisolucióndeMnO4–:

5·10 molFe 1molMnO5molFe

10 cm MnO 0,002M

0,002molMnO=50 0,002M



10.40.Dadoslossemisistemas:

2 (aq)+2 (g) E°=0V

(aq)+2 Zn(s) E°=‐0,76V¿Cuáldelassiguientesafirmacionesescorrecta?a) (aq)[1M]reduceal (aq)[1M].b) (aq)[1M]reduceal (aq)[1M].c) (aq)[1M]oxidaalZn(s).d) (g)oxidaalZn(s).e)Nohayreacciónentre (aq)yZn(s).

(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.Asturias2007)(O.Q.L.Asturias2009)

Para que ambos semisistemas den una reacción espontánea es preciso que el potencialnormaldelacélulasea,E°>0.

ComoΔG°=‐nFE°<0,siE°>0,entoncessetratadeunprocesoespontáneo.

Ecelulao =Ecatodo

o Eanodoo

Ecelulao =E /

o E /Zno = 0V – ‐0,76V =0,76V



(aq)eseloxidante(semisistemaconmayorpotencial),laespeciequesereduce.

Ánodo(oxidación):Zn(s)Zn (aq)+2e

Zn(s)eselreductor(semisistemaconmenorpotencial),laespeciequeseoxida.


2H (aq)+Zn(s)H (g)+Zn (aq)


10.41.Lafemestándardelacélula:

Sn(s)/ (aq)// (aq)/Zn(s)es‐0,62V.Silaconcentracióndeambosionescambiaraa0,1M,¿quévalortomaríalafemdelapila?a)Permaneceríainalterado.b)Seharíamuchomenor.c)Seharíaunpocomenor.d)Esimposiblecalcularloconlosdatosquesetienen.e)Tomaríaunvalorpositivo.

(O.Q.N.Murcia2000)(O.Q.L.CastillayLeón2002)


Cátodo(reducción):Zn (aq)+2e Zn(s)

Ánodo(oxidación):Sn(s)Sn (aq)+2e


Zn (1M)+Sn(s)Zn(s)+Sn (1M)

Elpotencialnormaldelacélulasecalculamediantelaexpresión::


Ecelulao =Ecatodo

o Eanodoo

Ecelulao =E /Zn

o E /Sno =‐0,62V


E=Ecelulao

0,0592n

logQ

Sustituyendo:

E é = ‐0,62 0,05922

log[Sn ][Zn ]

= ‐0,62 0,05922

log0,10,1

=‐0,62V

Como se observa, cuando las concentraciones de las especies iónicas son iguales elpotencialdelacélulapermaneceinalterado.


10.42.¿Encuáldelassiguientesespeciesquímicaspresentaelnitrógenoestadodeoxidación+1?a) b)NOc) d)

(O.Q.L.Murcia2000)

Teniendoencuentaqueen lasespeciesdadaselnúmerodeoxidacióndeloxígenoes‐2,delhidrógeno+1ydelaplata+1,elnúmerodeoxidacióndelnitrógenoenlasmismases:

a)EnelNO : x+3 ‐2 =‐1 x=+5

b)EnelNO: x+ ‐2 =0 x=+2

c)Enel : 2 +1 +2 x +2 ‐2 =0 x=+1

d)EnelNH : x+3 +1 =0 x=‐3


10.43.¿Cuáldelassiguientesespeciesreaccionaúnicamentecomoagenteoxidante?a) b)Nac) d) e)

(O.Q.N.Barcelona2001)(O.Q.L.Madrid2004)(O.Q.L.Madrid2007)

eseloxidantemásfuertequeexisteporlotantosolopuedereducirseaF :

F (g)+2e 2F (aq)



10.44.Paralasiguientecélulagalvánica:Ag(s)/ (AgIsat.)// (0,100M)/Ag(s)

silafuerzaelectromotriz,E=+0,417V,laconstantedelproductodesolubilidaddelAgIes:a)Kps=2·10 b)Kps=8,3·10

c)Kps=8,3·10 d)Kps=8,3·10 e)Kps=8,3·10

(O.Q.N.Barcelona2001)(O.N.Q.Córdoba2007)

ElequilibriodesolubilidaddeAgIes:

AgI(s)Ag (aq)+I (aq)

Elproductodesolubilidad,K ,delAgIes:

K =[Ag ][I ]

Losvalores [Ag ]y [I ] son loscorrespondientesa losde ladisoluciónsaturadadeAgI(sat):

K =[Ag [I

quepuedencalcularseapartirdelafuerzaelectromotriz,E,delacélulapropuesta.

Ecelula=EcatodoEanodo=E /AgEAgsat+ /Ag


Cátodo(reducción):Ag (0,1M)+e Ag(s)

Ánodo(oxidación):Ag(s)Ag (sat)+e


E=Eo–0,0592n


Sustituyendo:

Ecatodo=E /Ago –

0,05921

log[Ag][Ag ]

Eanodo=E /Ago –

0,05921

log[Ag]

[Ag


Ecelula= E /Ago –

0,05921

log[Ag][Ag ]

E /Ago –

0,05921

log[Ag]

[Ag

Ecelula= E /Ago E /Ag

o –0,05921

log[Ag

[Ag

Portratarsedeunacélulaconelectrodosidénticos,Ecelulao =0,ylaexpresiónsesimplifica

a:


Ecelula=–0,05921

log[Ag

[Ag ]

Sustituyendo:

0,417=0,0592·log0,1

[Ag[Ag =9,04·10 M


K =[Ag [I =(9,04·10 =8,2·10


(LadiferenciaentrelassolucionespropuestasenBarcelona2001yCórdoba2007estáenquelasdeCórdoba2007sonlasqueparecenmáscoherentes).

10.45. En una tabla de potenciales normales de electrodo a 25°C, se han encontrado losvalorespara lospares / y /Cu,queson+0,16Vy+0,52V,respectivamente.Elpotencialcorrespondientealpar /Cues:a)+0,36Vb)‐0,68Vc)+0,68Vd)+0,34Ve)‐0,34V


Apartirdelosdatossepuedenescribirlassiguientessemirreacciones:

Cu (aq)+e Cu (aq)

Cu (aq)+e Cu(s)


Cu (aq)+2e Cu(s)

Lavariacióndeenergíalibretotales:

ΔG /Cuo = ΔG /

o + ΔG /Cuo

Teniendoencuentaque:

ΔG°=‐nFE°


‐nFE /Cuo = ‐nFE /

o + ‐nFE /Cuo

Simplificandoqueda:

‐2E /Cuo = ‐0,16V + ‐0,52V E /Cu

o =0,34V



10.46.Dados lossiguientespotencialesnormalesdeelectrodoenvoltios,elagentereductormásfuertees:a)Znb)Alc) d) e) (Datos. Potenciales normales de electrodo, E°: ( /Al) = ‐1,66 V; ( /Cu) = 0,34 V;( /Zn)=‐0,76V;( / )=0,77V;( / )=0,15V)

(O.Q.N.Barcelona2001)(O.Q.L.Asturias2004)

Lassemirreaccionesdereducciónson:

Zn (aq)+2e Zn(s) E°=‐0,76V

Al (aq)+3e Al(s) E°=‐1,66V

Fe (aq)+e Fe (aq) E°=+0,77V

Cu (aq)+e Cu (aq) E°=+0,15V

Elagentereductormásfuertedetodoslospropuestoseselquetienemenorpotencialdereducción:Al.


(CuestiónessimilaralapropuestaenAlmería1999).

10.47.¿Cuántotiempotardaránendepositarse0,00470molesdeoroporelectrólisisdeunadisoluciónacuosade utilizandounacorrientede0,214amperios?a)35,3minb)70,7minc)106mind)23,0mine)212min

(Dato.F=96500C· )(O.Q.N.Barcelona2001)(O.Q.L.Asturias2007)

El tetracloroaurato (III) de potasio en disolución acuosa se encuentra disociado deacuerdoconlaecuación:

K AuCl (aq) AuCl (aq)+K (aq)

Lasemirreaccióndereducciónquetienelugarenelcátodoes:

AuCl (aq)+3e Au(s)+4Cl (aq)

RelacionandomolesdeAuydeelectrones:

0,00470molAu3mole1molAu

96500C1mole

=1361C

Eltiemponecesarioparaquepaseesacantidaddecorrienteporlacubaelectrolíticaes:

t=1361C0,214A

1min60s

=106min



10.48.En laobtencióndemetalesmedianteprocesos electrolíticos, ¿cuálde los siguientesmetalessuponemayorconsumodeelectricidadportoneladademetalapartirdesussales?a)Nab)Mgc)Cud)Bae)Al


Laecuacióngeneralquepermitecalcularlacantidaddecorrientenecesariaparadepositar1tdecualquiermetales:

1tmetal10 gmetal1tmetal

1molmetalMgmetal

nmole 1molmetal

96500C1mole

=9,65·10 n

MC

siendo:

M=masamolardelmetal

n=númerodeelectronesnecesariosparalareduccióndelmetal

Lassemirreaccionescorrespondientesalasreduccionesdelosmetalesdadosson:

Na (aq)+e Na(s)

Mg (aq)+2e Mg(s)

Cu (aq)+2e Cu(s)

Ba (aq)+2e Ba(s)

Al (aq)+3e Al(s)

Como se observa, para depositar un mol de Al se necesitan 3 moles de electrones, siademássetieneencuentaquelamasamolardelAlesmuybaja,esteelementoeselqueprecisamayorcantidaddeelectricidadparadepositar1tdelmismo.


10.49.Elcesiometálicopuedeobtenerse:a)Porelectrólisisdeunadisoluciónacuosadeclorurodecesio.b)Porelectrólisisdeunadisoluciónacuosadehidróxidodecesio.c)Porelectrólisisdeclorurodecesiofundido.d)Porreduccióndecarbonatodecesioconácidosulfúrico.e)Porreduccióndeunadisoluciónacuosadeclorurodecesiomediantelitiometálico.


Elclorurodecesiofundido,CsCl(l),seencuentradisociadodeacuerdoconlaecuación:

CsCl(l)Cl (l)+Cs (l)

Siserealizaunaelectrólisis,lassemirreaccionesquetienenlugarenloselectrodosson:

Cátodo(reducción):2[Cs (l)+e Cs(l)]

Ánodo(oxidación):2Cl (l)Cl (g)+2e



10.50.Loscoeficientesestequiométricoscorrectos, indicadosenelmismoorden,necesariosparaajustarlaecuacióniónicasiguiente:

(aq)+ (l) (g)+ (aq)+ (aq) son:a)1,1,½,4,2b)2,3,1,8,6c)1,2,½,4,2d)2,1,1,8,2e)1,2,1,4,4



reducción:3 Br +2e 2Br

oxidación:2NH N +8H +6e

Laecuacióniónicafinales:

2 (aq)+3 (l) (g)+8 (aq)+6 (aq)


10.51. De las siguientes reacciones químicas que se formulan a continuación, indique lacorrecta:a)CuO+2 + b)CuO+ +½ c)CuO+3 ++ + d)CuO+ +½ + e)CuO+2 Cu+ +2

(O.Q.N.Oviedo2002)

a)Escorrecta.Laecuaciónestáajustadaaunquenoesunprocesodeoxidación‐reducción.

b)Nocorrecta.Hayunareducción:

Cu CuO Cu CuNO

yningunaoxidación.

c‐d)Nocorrecta.Hayunareducción:

HNO NO

yningunaoxidación.

e)Nocorrecta.Haydosreducciones:

Cu CuO Cu

HNO NO

yningunaoxidación.


(CuestiónsimilaralapropuestaenBurgos1998).


10.52. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la reacción de oxidación‐reducción quetienelugarenunacélulagalvánicaencondicionesestándar,escierta?a)ΔG°yE°sonpositivosy esmayorque1.b)ΔG°esnegativo,E°positivoy esmayorque1.c)ΔG°espositivo,E°negativoy esmenorque1.d)ΔG°yE°sonnegativosy esmayorque1.e)ΔG°yE°sonnegativosy esmenorque1.

(O.Q.N.Oviedo2002)(O.Q.L.Asturias2004)

Una célula galvánica es aquella en la tiene lugar una reacción de oxidación reducciónespontánea.

Si la reacción es espontánea se cumple la condición de la variación de energía libre deGibbsesnegativa,ΔG°<0.

LarelaciónexistenteentrelaenergíalibredeGibbsylafuerzaelectromotrizdelacélulaylaconstantedeequilibriodelprocesovienedadaporlassiguientesecuaciones:

ΔG°=‐nFE°

ΔG°=‐RTlnK

SiΔG°<0,entoncessecumplenlascondiciones:

E°>0

K =exp(‐ΔG°/RT)>1


10.53.Lospotencialesnormalesdeelectrodoparael /Aly /Crson‐1,66Vy‐0,74V,respectivamente.¿Cuáldelassiguientesafirmacionesesciertaparalasiguientereacciónencondicionesestándar?

Al+ +Cra)E°=2,40Vylareacciónesespontánea.b)E°=0,92Vylareacciónesespontánea.c)E°=‐0,92Vylareacciónesnoespontánea.d)E°=‐0,92Vylareacciónesespontánea.e)E°=‐2,40Vylareacciónesnoespontánea.

(O.Q.N.Oviedo2002)


Cátodo(reducción):Cr (aq)+3e Cr(s)

Ánodo(oxidación):Al(s)Al (aq)+3e

Elpotencialdelacélulasecalculamediantelaexpresión:

Ecelulao =Ecatodo

o Eanodoo

Ecelulao =E /Cr

o E /Alo = ‐0,74V ‐1,66V =0,92V

LarelaciónexistenteentrelaenergíalibredeGibbsy lafuerzaelectromotrizdelacélulavienedadaporlasiguienteecuación:

ΔG°=‐nFE°


SiE°>0,entoncessetienequeΔG°<0,ylareacciónesespontánea.


10.54.Enelprocesodegalvanizado,elhierroserecubreconcinc.Estaprotecciónquímicaesmássemejantealaproporcionadapor:a)Unobjetodehierrorecubiertoconplata.b)Unbotedehierrorecubiertoconestaño.c)Unatuberíadecobrecubiertaconpinturadetipopolimérico.d)Conexióndetuberíasdecobreutilizandosoldaduradeplomo.e)Unabarrademagnesioconectadaaunatuberíadehierro.

(O.Q.N.Oviedo2002)

Si se conecta la tubería de hierro a una barra de magnesio se protege al hierro de lacorrosiónyaqueelmagnesio,al igualqueelcinc,esunmetalmuyreductor (tieneunpotencialnormaldeelectrodomuybajo)queseoxidamásfácilmentequeelhierro.

Consultandolabibliografía,lospotencialesdereduccióncorrespondientesson:

Fe (aq)+2e Fe(s) E°=‐0,44V

Zn (aq)+2e Zn(s) E°=‐0,76V

Mg (aq)+2e Mg(s) E°=‐2,37V


10.55.¿Encuáldelassiguientessustanciaspresentaelhidrógenoestadodeoxidación‐1?a) b) c)NaHd)NaOH

(O.Q.L.Murcia2002)

Teniendoencuentaqueenlasespeciesdadaselnúmerodeoxidacióndeloxígenoes‐2,ydelsodio+1,elnúmerodeoxidacióndelhidrógenoenlasmismases:

a)EnelH O: 2x+ ‐2 =0x=+1

b)EnelH : loselementosenformamoleculartienennúmerodeoxidación0

c)EnelNaH: +1+x=0x=‐1

d)EnelNaOH: +1+ ‐2 +x=0x=+1


10.56.Ciertareacciónredoxtieneunaconstantedeequilibriode2·10 a25°C.Deellosededuceque:a)Lavariacióndeenergíalibreparalareacciónesnegativa.b)Lareacciónesespontáneaencondicionesestándar.c)Encondicionesestándarnosepuedeobtenertrabajoútildeestareacción.d)Cuandosealcanzaelequilibriolareacciónestádesplazadahacialaderecha.


a)Falso.LarelaciónexistenteentrelaenergíalibredeGibbsylaconstantedeequilibriodereacciónvienedadaporlasiguienteecuación:


ΔG°=‐RTlnK

Sustituyendo:

ΔG°=‐8,3·298·ln 2·10 1kJ10 J

=100kJ

b)Falso.ParaqueunareacciónseaespontáneaesprecisoquesecumplaqueΔG°<0.Enestecaso,ΔG°>0,portanto,setratadeunareacciónnoespontánea.

c)Verdadero. Teniendo en cuenta queΔG° =Wú . ComoΔG° > 0, no se puede extraertrabajodelsistema.

d)Falso.Comolaconstantedeequilibrio,K=2·10 <1,quieredecirqueelsistemaenelequilibrioseencuentradesplazadohacialaizquierda.


10.57.Lasemirreacciónenelánododeunacélulagalvánicaeslasiguiente:

Zn(s) +2 ¿Cuáleslacargamáxima,enculombios,quepuedeproducirseenunacélulaconunánodode6,54gdecinc?a)4820Cb)9650Cc)19306Cd)38600Ce)48200C

(Datos.F=96500C· ;Matómica(Zn)=65,38)(O.Q.N.Tarazona2003)(O.Q.L.Asturias2007)

RelacionandomolesdeZnydeelectrones:

6,54gZn1molZn65,38gZn

2mole1molZn

96500C1mole

=19306C


10.58.Seconectanenserietrescélulaselectrolíticascondisolucionesacuosasde ,y ,respectivamente.

a)Serecogeráigualvolumendehidrógenoenlastrescélulas.b)Serecogerámayorvolumendehidrógenoenlacélulade .c)Serecogerámayorvolumendehidrógenoenlacélulade .d)Serecogerámayorvolumendehidrógenoenlacélulade .e) Se recogerá aproximadamente el mismo volumen de hidrógeno en las células de

y .(O.Q.N.Tarazona2003)

Losácidosacético,sulfúricoyfosfóricoendisoluciónacuosaseencuentrandisociadosdeacuerdoconlassiguientesecuaciones:

CH COOH(aq)CH COO (aq)+H (aq)


H PO (aq)PO (aq)+3H (aq)

además,lapresenciadeácidofavorecelaionizacióndelagua:



En las tres celdas se produce las mismas semirreacciones independientemente de lacantidaddehidrógenoquellevacadaácido:



El ionH se reducemás fácilmente que el resto de los iones ya que tiene un potencialnormaldeelectrodomenor.


(CuestiónessimilaralapropuestaenBurgos1998).

10.59.Conociendolospotencialesnormalesdeelectrododelassiguientesreacciones:

2 (l)+2 (g)+2 (aq) E°=‐0,8V

(aq)+ Na(s) E°=‐2,7V

(g)+2 2 (aq) E°=+1,4V¿Qué puede observarse cuando se introducen dos electrodos inertes en una disolución declorurodesodioenaguayseconectanalosterminalesdeunabateríade2,0V?a)Aparecesodiosólidoenelánodoyclorogasenelcátodo.b)Aparecegascloroenelánodoysodiosólidoenelcátodo.c)Aparecehidrógenogasenelcátodoysodiosólidoenelánodo.d)Aparecehidrógenogasenelánodoyclorogasenelcátodo.e)Aparececlorogasenelánodoehidrógenogasenelcátodo.


ElNaClendisoluciónacuosaseencuentradisociadodeacuerdoconlaecuación:



H O(l)2H (aq)+OH (aq)

Conocidoslospotencialesnormalesdeelectrodo,lassemirreaccionesquetienenlugarenloselectrodosson:

Cátodo(reducción):2H O(l)+2e (g)+2OH (aq)

Yaquedelosdosiones,H yNa ,eselprimeroelqueposeeunpotencialdereducciónmayor.

Ánodo(oxidación):2Cl (aq) (g)+2e


10.60.Teniendoencuentaque ( )=1,42·10 ;E°( /Ni)=‐0,257V,elvalordelpotencialdelasiguientevoltaicaa25°C:

Ni(s)/ (dis.sat. )// (0,0100M)/Ni(s),es:a)+0,257Vb)‐0,257Vc)0,00Vd)0,00844Ve)0,0422V



ElequilibriodesolubilidaddeNiCO es:

NiCO (s)Ni (aq)+CO32–(aq)

Elproductodesolubilidad,K ,delNiCO es:

K = Ni ][CO32–]

Los valores [Ni ] [CO32–] son los correspondientes a los de la disolución saturada de

NiCO (sat):

K = Ni CO siendo Ni = CO

quepuedencalcularseapartirdelvalordelaconstanteK :

Ni = K = 1,42·10 =3,77·10 M


Cátodo(reducción):Ni (0,01M)+2e Ni(s)

Ánodo(oxidación):Ni(s)Ni (sat)+2e

Lafuerzaelectromotriz,E,delacélulapropuesta.

Ecelula=EcatodoEanodo=E /NiE /Ni


E=Eo–0,0592n


Sustituyendo:

Ecatodo=ENi2+/Nio –

0,05922

log[Ni][Ni ]

= ‐0,257 –0,05922

log1

10=‐0,316V

Eanodo=E /Nio –

0,05922

log[Ni]

Ni= ‐0,257 –

0,05922

log1

3,77·10=‐0,358V


Ecélula= ‐0,316V – ‐0,358V =0,042V


10.61.Sielcambiodeenergíalibreparalacombustiónencondicionesestándardeunmolde(g)esΔG°=‐818kJ,elvoltajeestándarquepodríaobtenersedeunapiladecombustión

utilizandoestareacciónes:a)0,53Vb)‐1,06Vc)1,06Vd)4,24Ve)8,48V

(Dato.F=96500C· )(O.Q.N.Tarazona2003)


Las ecuaciones químicas correspondientes a una célula de combustible que funciona abasedeCH (gasnatural)son:

Cátodo(reducción):2[O (g)+4H (aq)+4e 2H O(l)]

Ánodo(oxidación):CH (g)+2H O(l)CO (g)+8H (aq)+8e


CH (g)+2O (g)CO (g)+2H O(l)


ΔG°=‐nFE°

DespejandoE°:

E°=‐‐818kJ

8·96500C10 J1kJ

=1,06V


10.62.Conociendo los siguientespotencialesnormalesde electrodo ¿cuálde las siguientesreaccionesseproducirádeformaespontánea?

(aq)+2 Cu(s) E°=+0,3V

(aq)+2 Zn(s) E°=‐0,8V

(aq)+2 Mn(s) E°=‐1,2V

a) +CuMn+ b) +ZnMn+ c) +CuZn+ d) +MnZn+ e) + Cu+Zn


Seproducirádeformaespontáneaaquellareacciónenlaquesecumpla:

ΔG°=‐nFE°<0

paraqueΔG°<0debecumplirselacondicióndequeE°>0.

a)Falso.Lassemirreaccionesquetienenlugarson:

Cátodo(reducción):Mn (aq)+2e Mn(s)

Ánodo(oxidación):Cu(s)Cu (aq)+2e

Lafuerzaelectromotrizdeunacélulasecalculamediantelaexpresión:

Ecelulao =Ecatodo

o Eanodoo

Ecelulao =E /Mn

o E /Cuo = ‐1,2V 0,3V =‐1,5V

ComoE°<0lareacciónesnoespontánea.

b)Falso.Lassemirreaccionesquetienenlugarson:

Cátodo(reducción):Mn (aq)+2e Mn(s)


Ánodo(oxidación):Zn(s)Zn (aq)+2e

Lafuerzaelectromotriz,E,delacélulapropuestaes.

Ecelulao =E /Mn

o E /Zno = ‐1,2V ‐0,8V =‐0,4V


c)Falso.Lassemirreaccionesquetienenlugarson:


Ánodo(oxidación):Cu(s)Cu (aq)+2e


Ecelulao =E /Zn

o E /Cuo = ‐0,8V 0,3V =‐1,1V


d)Verdadero.Lassemirreaccionesquetienenlugarson:


Ánodo(oxidación):Mn(s)Mn (aq)+2e


Ecelulao =E /Zn

o E /Mno = ‐0,8V ‐1,2V =0,4V

ComoE°>0lareacciónesespontánea.

e)Falso.Noesposiblelareacciónyaquehaydosoxidacionesyningunareducción:

Cu (aq)+2e Cu(s)

Zn (aq)+2e Zn(s)


10.63.¿Cuáleselestadodeoxidacióndelvanadioenelcompuesto ?a)+1b)+3c)+5d)+7

(O.Q.L.Murcia2003)

Teniendoencuentaqueenlaespeciedadaelnúmerodeoxidacióndeloxígenoes‐2,delhidrógeno+1ydelnitrógeno‐3,elnúmerodeoxidacióndelvanadioenlamismaes:

‐3 +4 +1 +x+3 ‐2 =0x=+5



10.64. El cloro se obtiene en el laboratorio por oxidación del ácido clorhídrico según lasiguientereacción:

HCl+X + + ¿CuáldelassiguientessustanciasseutilizacomoreactivoXparaoxidaralácidoclorhídrico?a)Manganesometalb)Óxidodemanganesoc)Hidrurodemanganesod)Dióxidodemanganeso


LasemirreaccióncorrespondientealaoxidacióndelCl es:

2Cl (aq)Cl (g)+2e

El elemento X debe actuar como oxidante por lo que debe reducirse, es decir, bajar sunúmerodeoxidación.

EnelcompuestoXCl elelementoXtieneelnúmerodeoxidación:

2 ‐1 +x=0x=2

por tanto,elnúmerodeoxidacióndelelementoXen laespecieelegidadebersermayorque2.

Laespecieapropiadaparalaoxidacióneseldióxidodemanganeso enlaqueelnúmerodeoxidacióndelmanganesoes:

2 ‐2 +x=0x=4


10.65.Sabiendoque lospotencialesnormalesdeelectrodode los sistemas / y / valenrespectivamente1,36Vy0,54V,sepuedeafirmarque:a)Elyodooxidaalioncloruro.b)Elclorooxidaalionyoduro.c)Elcloroesmásbásicoqueelyoduro.d)Elclororeducealionyoduro.


El sistema que tiene mayor potencial se comporta como oxidante (se reduce) y el demenorcomoreductor(seoxida):

Oxidante:Cl (g)+2e 2Cl (aq) E°=1,36V

Reductor:2I (aq)I (s)+2e E°=‐0,54V


Cl (g)+2I (aq)2Cl (aq)+I (s) E°= 1,36V – 0,54V =0,82V

ComoE°>0,lareacciónesespontáneayel oxidaal .



10.66.Dadalareaccióndeoxidación‐reducción:

2 (aq)+5 (aq)+6 (aq)2 (aq)+5 (g)+8 (l)a)Elnúmerodeelectronespuestoenjuegoenesteprocesoesde2.b)Laespecie eslaqueresultadelareducciónde debidoalagentereductor .c)Laespecie eselagentereductoryseoxidaa .d)Elion eselagenteoxidantequeproducelaoxidacióndel a .



reducción:MnO +8H +5e Mn +4H O

oxidación:H O O +2H +2e

a)Falso.Elnúmerodeelectronespuestoenjuegoenelprocesoes10.

b‐c) Falso. El MnO se comporta como oxidante ya que gana electrones y se reduce aMn .

d)Verdadero. El se comporta comooxidante yaque gana electrones y oxida alH O aO .


10.67.Enunacélulavoltaicaogalvánica(pila):a)Loselectronessedesplazanatravésdelpuentesalino.b)Lareduccióntienelugarenelcátodoopolopositivo.c)Loselectronessemuevendesdeelcátodoalánodo.d)Loselectronessalende lacélulaporelánodooelcátodo,dependiendode loselectrodosutilizados.


Enambostiposdecélulas:

Ánodo: electrodo por el que los electrones salen de la célula y tiene lugar laoxidación.

Cátodo: electrodopor elque loselectronesentran en la célula y tiene lugar lareducción

Enunacélulavoltaica, loselectronessedirigenespontáneamentehaciaelcátodoporloqueestetienesignopositivo.

Enunacélulaelectrolítica, loselectronessonforzadosadirigirsehaciaelcátodoporloqueestetienesignonegativo.


10.68.UnamuestradeMn(s)serecubredeunacapadecolorpardocuandosesumergeenunadisoluciónacuosa1Mde ¿Quéreacciónseproduceespontáneamente?a) +FeMn+ b)Mn+Fe + c)Mn+ +Fed)Ningunadelastresanteriores.

(Datos.E°: /Mn=‐1,18V; /Fe=‐0,44V)(O.Q.L.Madrid2003)(O.Q.L.LaRioja2004)


ParaquelareacciónseaespontáneaesprecisoqueE°>0.Paraello,elsistemaquetienemayorpotencialsecomportacomooxidante(sereduce)yeldemenorcomoreductor(seoxida):

Oxidante:Fe (aq)+2e Fe(s) E°=‐0,44V

Reductor:Mn(s)Mn (aq)+2e E°=+1,18V


Fe (aq)+Mn(s)Fe(s)+Mn (aq) E°= ‐0,44V + 1,18V =0,74V


10.69.Lasespeciesformadasenlaelectrólisisdeunadisoluciónacuosadeclorurosódicoenunprocesoindustrialcloro‐sosa,son:a) (aq), (g), (aq)b) (g), c) (aq), (aq), (g)d) (g), (g),NaOH(aq)






Consultandoenlabibliografíalospotencialesnormalesdeelectrodo,lassemirreaccionesquetienenlugarenloselectrodosson:

Cátodo(reducción):2H O(l)+2e H (g)+2OH (aq)E°=‐0,83V [1]

Cátodo(reducción):Na (aq)+e Na(s) E°=‐2,71V [2]

deambas,sepuededescartarlasemirreacción[2]yaqueH esmásfácildereducirportenerunpotencialdereducciónmayor.

Ánodo(oxidación):2Cl (aq)Cl (g)+2e E°=1,36V [3]

Ánodo(oxidación):2H O(l)O (g)+4H (aq)+4e E°=1,23V [4]

Elpotencialdelareacciónentre[1]y[3]es:

2Cl (aq)+2H O(l)Cl (g)+H (g)+2OH (aq)

Eo =Ecatodoo Eanodo

o = ‐0,83V – 1,36V =‐2,19V


2H O(l)2H (g)+O (g)

Eo =Ecatodoo Eanodo

o =‐ 0,83V – 1,23V =‐2,06V

ComoambosvaloressonsimilaresesdeesperarqueenelánodoseobtengaunamezcladeCl yO .Enlapráctica,predominaCl debidoalaaltasobretensióndelO comparadaconladelCl .

Portanto,sepuedeconsiderarquelareacciónglobales:


2 (l)+2NaCl(aq) (g)+ (g)+2NaOH(aq)

El NaOH (aq) se forma con los iones Na (aq) y OH (aq) presentes en la disoluciónresultante.


10.70.¿Quémasadecobresedepositaenmediahoraconunacorrientede2Aquepasaporunadisoluciónacuosaquecontieneelion ?a)11,87gb)1,18gc)24,7gd)0,45g

(Datos.F=96500C· ;MasaatómicaCu=63,5g· )(O.Q.L.Madrid2003)(O.Q.L.LaRioja2004)

LasemirreaccióncorrespondientealareduccióndelionCu enelcátodoes:

Cu (aq)+2e Cu(s)

RelacionandolacantidaddecorrienteydeCu:

30min·2A60s1min

1C1A·s

1mole96500C

1molCu2mole

63,5gCu1molCu

=1,18gCu


10.71.Indiquecuáldelossiguienteselementosquímicostienemayorcarácterreductor:a)Mgb)Gec)Ald)Ke)S

(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)(O.Q.L.Madrid2004)(O.Q.N.Sevilla2010)

Losmetalesalcalinossonespeciesquetienenmayorpoderreductor.Portanto,ElmayorcarácterreductorlecorrespondealK.


(EnlacuestiónpropuestaenSevilla2010sereemplazanMg,GeySporBe,PyC).

10.72. ¿Cuál es el elemento que se oxida en una reacción entre etileno y una disoluciónacuosadepermanganatopotásico?a)Carbonob)Hidrógenoc)Oxígenod)Potasioe)Manganeso

(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)

Elpermanganatodepotasioesunoxidanteysereduce.Elmanganesobajasunúmerodeoxidación.

El etileno se comporta como reductor y se oxida. El carbono aumenta su número deoxidación.Elcarbonoesunelementomáselectronegativoqueelhidrógeno,portanto,eneletileno,CH =CH ,elnúmerodeoxidacióndelhidrógenoes+1yeldelcarbonoes:


2 x +4 +1 =0 x=‐2



Cr(s)+3 (aq) (aq)+3/2 (g) ΔG°=‐214,23kJ

¿CuálseráelvalordeE°( /Cr)?a)‐0,74Vb)‐2,14Vc)+2,14Vd)‐74mVe)+0,74V

(Dato.ConstantedeFaraday=96485C· )(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)


Cátodo(reducción):3[H (aq)+e 3H(g)]

Ánodo(oxidación):Cr(s)Cr (aq)+3e


ΔG°=‐nFE°

DespejandoE°:

E°=‐214,23kJ‐3·96485C

10 J1kJ

=0,74V

Lafuerzaelectromotrizdelacélulapropuestaes.

Ecelulao =Ecatodo

o Eanodoo =E /H2

o E /Cro

SustituyendoseobtieneelvalordeE /Cro :

0,74V=0E /Cro E /Cr

o =‐0,74V


10.74.¿CuálseríaelΔGdelareacciónsiguientea25°C?

2 (0,1M)+Sn(s)2Ag(s)+ (0,5M) E°=0,94V.a)‐4120cal· b)+17,169kJ· c)+41,2kcal· d)‐171694J· e)‐17,169kJ·

(Datos.F=96500C· ;R=8,3J· · ;1J=0,24cal)(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)


E=Eo0,0592n

logQ



Cátodo(reducción):2[Ag (aq)+e 2Ag(s)]

Ánodo(oxidación):Sn(s)Sn (aq)+2e

Portanto,elvalorden=2ylaexpresióndeQes:

Q=[Sn ][Ag

ElvalordeEes:

E=Eo0,0592n

log[Sn ][Ag

= 0,94 0,05922

log0,50,1

=0,89V


ΔG°=‐nFE°

Sustituyendo:

ΔG°=‐296500Cmol

0,89V =171770J

mol


10.75.Sequiereplatearunacucharade20 deárea,hastaunespesorde10 m,conunadisoluciónde ,pasandounacorrientede0,02A.¿Cuántotiemposetardaría?a)1,232minb)2,5díasc)26,1hd)9391,5se)52,1h

(Datos.Densidad(Ag)=10,5g/ ;Matómica(Ag)=107,9;F=96485C· )(O.Q.N.ValenciadeD.Juan2004)

Lasemirreaccióndereducciónquetienelugarenelcátodoes:

Ag CN (aq)+e Ag(s)+2CN (aq)

Losmolesdeplatanecesariosparaplatearlacucharillason:

20cm ·10 m10 cm1m

10,5gAg1cm

1molAg107,9gAg

=0,0195molAg

RelacionandomolesdeAgydeelectrones:

0,0195molAg1mole1molAg

96485C1mole

=1878C

Eltiemponecesarioparaquepaseesacantidaddecorrienteporlacubaelectrolíticaes:

t=1878C0,02A

1h

3600s=26,1h



10.76.Señalelaproposicióncorrecta:a)Elácidonítricotienepropiedadesreductoras.b)Unmétodoqueevitalacorrosióndelhierroesmantenerlounidoaunmetalmenosactivoqueél.c)Unadisoluciónacuosadesulfurosódicotienecarácterácido.d)Loshalógenosformancompuestoscovalentesconhidrógenoyconcarbono.

(O.Q.L.Madrid2004)

a)Falso.Elácidonítrico,HNO ,esunoxidantequesepuedereduciraNO ,NO,N oNH segúnlafuerzadelreductorconelqueselehagareaccionar.

b)Falso.Unmétodoparaevitarlacorrosiónesmantenerlounidoaunmetalqueseamásactivoqueélcomo,porejemplo,elmagnesio.

c)Falso.Elsulfurodesodioendisoluciónacuosaseencuentradisociadodeacuerdoconlaecuación:

Na S(aq)S (aq)+2Na (aq)


ElionS eslabaseconjugadadelácidodébilHS quesehidrolizasegúnlaecuación:

S (aq)+H O(l)HS (aq)+OH (aq)


d)Verdadero.Unhalógeno,comoelcloro,formacompuestosconelhidrógeno,HCl,yconel carbono, CCl . Estos compuestos son covalentes debido a que la diferencia deelectronegatividadentreestoselementosyelcloronoesmuygrande.


10.77.Indiquecuáldelassiguientesreaccionesseproduciráespontáneamenteendisoluciónacuosaa25°C.Supongaquelasconcentracionesinicialesdetodaslasespeciesdisueltasson1M.a)Ca(s)+ (aq) (aq)+Cd(s)b)2 (aq)+ (aq) (l)+Sn(s)c)2Ag(s)+ (aq)2 (aq)+Ni(s)d)NaCl(aq)+ (l)NaOH(aq)+HCl(aq)

(O.Q.L.Madrid2004)

a)Verdadero.Lassemirreaccionesquetienenlugarson:

reducción:Cd (aq)+2e Cd(s)

oxidación:Ca(s)Ca (aq)+2e

Esposiblequeseproduzcalareaccióndeformaespontáneayaqueunfuertereductor,Cametalalcalinotérreo,reducealCd .

b)Falso.Lassemirreaccionesquetienenlugarson:

reducción:Sn (aq)+2e Sn(s)

oxidación:2Br (aq)Br (l)+2e

No es posible que se produzca la reacción ya que el Br , halógeno, es un oxidantemasfuertequeelSn .


c)Falso.Lassemirreaccionesquetienenlugarson:

reducción:Ni (aq)+2e Ni(s)

oxidación:2[Ag(s)Ag (aq)+2e ]

NoesposiblequeseproduzcalareacciónyaqueelNi esunoxidantemásfuertequeelAg .

d) Falso. La reacción propuesta no es de oxidación‐reducción y se produce en sentidocontrario.


(Para la correcta resolución de esta cuestión sería necesario que se proporcionaran lospotencialesnormalesdeelectrodo).

10.78.Elcloropresentanúmerodeoxidación+1enelcompuesto:a)HClb) c)HClOd)

(O.Q.L.Madrid2004)(O.Q.L.Asturias2007)(O.Q.L.LaRioja2009)

Teniendoencuentaqueen lasespeciesdadaselnúmerodeoxidacióndeloxígenoes‐2,delhidrógeno+1ydelnitrógeno‐3,elnúmerodeoxidacióndelcloroenlasmismases:

a)EnelHCl: +1 +x=0x=‐1

b)EnelNH Cl: ‐3 +4 +1 +x=0x=‐1

c)EnelHClO: +1 +x+ ‐2 =0x=+1

d)EnelClO : x+3 ‐2 =‐1x=+5


10.79. Dadas las siguientes reacciones y sus correspondientes potenciales normales deelectrodo:

2 (aq)+2 (aq) E°=0,92V(aq)+2 2Hg(l) E°=0,85V

LosvaloresdeΔG°yKparaelsiguienteproceso,a25°C,son:

(aq) (aq)+Hg(l)

a)‐14kJy4·10 b)14kJy233c)14kJy4·10 d)6,8kJy0,065

(Datos.F=96500C· ;R=8,3J· · )(O.Q.L.Madrid2004)

Lassemirreaccionescorrespondientesalprocesopropuestoson:

cátodo(reducción):Hg (aq)+2e 2Hg(l) E°=0,85V

ánodo(reducción):Hg (aq)2Hg (aq)+2e E°=‐0,92V



E=EoRTnF

lnK

EnelequilibriosecumplequeE=0yQ=K,conloquelaexpresiónanteriorquedacomo:

Eo=RTnF

lnKEo=8,3·2982·96500

lnK


E°=Ecatodoo Eanodo

o

E°=E /Hgo E /

o = 0,85V 0,92V =‐0,07V

Sustituyendo:

‐0,07=0,0128 lnK K=4,2·10

LarelaciónexistenteentrelaenergíalibredeGibbsylaconstantedeequilibriodereacciónvienedadaporlasiguienteecuación:

ΔG°=‐RTlnK

Sustituyendo:

ΔG°=‐8,3·10kJ

mol·K 298K ln 4,2·10 =13,5kJ

OtraformaseríamediantelaecuaciónquerelacionalaenergíalibredeGibbsylafemdelacélula,ΔG°=‐nFE°:

ΔG°=‐2·96500C ‐0,07V 1kJ10 J

=13,5kJ

LosvaloresdeK<1ydeΔG°>0demuestranquelareacciónesnoespontánea.


10.80.Lacargaeléctricadeunmoldeelectroneses,aproximadamente:a)1,602·10 Cb)9,1·10 Cc)9,65·10 Cd)6,022·10 C

(e=1,6019·10 C)(O.Q.L.Madrid2004)

Lacargadeunmoldeelectroneses:

6,022·10 e 1,6019·10 C

1e=96484C


10.81.¿Cuántosfaradayssonnecesariosparareducir0,20molesde a ?a)0,20b)3,00c)0,40d)1,00

(O.Q.L.Madrid2004)(O.Q.L.Madrid2007)


Lasemirreaccióncorrespondientealareduccióndelpermanganatoes:

MnO +8H +5e Mn +4H O

Relacionandomolesdepermanganatoconfaradays:

0,20molMnO 5mole

1molMnO

1F1mole

=1,00F


10.82.¿Cuáleselestadodeoxidacióndelelementosubrayadoencadaunodelassiguientesespeciesquímicas?

i)P4ii)Al2O3iii)MnO4iv)H2O2a)0,+3,+7,‐1b)0,+3,+6,‐1c)0,+3,+7,‐2d)0,+2,+7,‐2


EnelP : x=0

EnelAl O : 2 x +3 ‐2 +x=0 x=+3

EnelMnO : x+4 ‐2 =‐1 x=+7

EnelH O : 2 +1 +2x=0 x=‐1


10.83.Dadoslospotencialesnormalesdereducción,E°delossiguientespares:

/Na=‐2,71V; / =1,36V; /K=‐2,92V; /Cu=0,34Vindica:

(i)Elelementoquímicomásoxidanteyelmásreductor.(ii)¿Cuáleselmayorpotencialnormalquesepuedeformarconlosdistintospares?

a)i)cloroypotasio,respectivamente ii)4,28Vb)i)cloroysodio,respectivamente ii)4,07Vc)i)potasioycloro,respectivamente ii)4,07Vd)i)cloroycobre,respectivamente ii)4,28V

(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2004)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2005)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2008)

i)Delosdiferentesparesredoxdados:

Elementomásoxidante:elquetieneelpotencialdereducciónmayor, /Cl =+1,36V.

Elementomásreductor:elquetieneelpotencialdereducciónmenor,K /K=‐2,92V.

ii) Elmayor potencial normal se consigue con la célula formada por los elementosmásoxidanteyreductor:


Cátodo(reducción):Cl (g)+2e 2Cl (aq)

Ánodo(oxidación):2[K(s)K (aq)+e )]



Ecelulao =Ecatodo

o Eanodoo = 1,36V ‐2,92V =4,28V


10.84.¿Cuálesdelossiguientesmetales:Li,Cu,AgyMg,reaccionaránconHCl1M?a)CuyMgb)CuyAgc)AgyMgd)LiyMg

(Potencialesdereducción,E°: /Li=‐3,05V; /Cu=+0,34V; /Ag=+0,80V;/Mg=‐2,37V)


Seproducirádeformaespontáneaaquellareacciónenlaquesecumpla:

ΔG°=‐nFE°<0

paraqueΔG°<0debecumplirselacondicióndequeE°>0.

ComolasemirreaccióndereduccióndelH es:


losúnicoselementosquepuedenconseguirquelafuerzaelectromotrizdelacélula,E,seapositivasonaquellosquetienenpotencialdereducciónnegativo:

ánodo(oxidación):Li(s)Li (aq)+e E°=‐3,05V

ánodo(oxidación):Mg(s)Mg (aq)+2e E°=‐2,37V


Ecelulao =Ecatodo

o Eanodoo

Estosson,respectivamente:

Ecelulao =E /

o E /Lio = 0V ‐3,05V =+3,05V

Ecelulao =E /

o E /Mgo = 0V ‐2,37V =+2,37V


10.85.¿Cuáldelassiguientesreaccionesesunareaccióndedesproporción?a) + HOBr+ + b)S+ + +2 c)HClO+ + d)2 +2 +8 3S+ +10 c)HF +

(O.Q.N.Luarca2005)

Una reacción de desproporción es aquella en la que una misma especie se oxida y sereducesimultáneamente.Enestecaso,elBr sufredesproporciónodismutación:

reducción:Br +2e 2Br

oxidación:Br +4OH 2BrO +H O+2e



10.86.LareacciónnetaenunaceldavoltaicaconE°=+0,726Ves:

2 (aq)+3Zn(s)2Fe(s)+3 (aq)ElvalordeΔG°paraestareacciónes:a)‐210kJb)‐140kJc)‐700kJd)‐463kJe)‐420kJ

(Dato.ConstantedeFaraday=96485C· )(O.Q.N.Luarca2005)


cátodo(reducción):2[Fe (aq)+3e Fe(s)]

ánodo(oxidación):3[Zn(s)Zn (aq)+2e ]


ΔG°=‐nFE°

Sustituyendo:

ΔG°=‐6 96485C +0,726V 1kJ

103J=‐420,3kJ


10.87. Dos celdas que contienen disoluciones de y , respectivamente, seconectanenserieyseelectrolizan.Elcátododelaceldade aumentósupeso1,078g,¿cuántoaumentóelcátododelaotracelda?a)0,127gb)0,6354gc)3,177gd)0,318ge)Ningunodeestosvalores.(Masasatómicas:Ag=107,8;Cu=63,5)

(O.Q.N.Luarca2005)

Elnitratodeplatayelsulfatodecobre(II)endisoluciónacuosaseencuentrandisociadosdeacuerdoconlasecuaciones:


CuSO (aq)Cu (aq)+SO (aq)

Las ecuaciones químicas correspondientes a las reducciones en los respectivos cátodosson:

Ag (aq)+e Ag(s)

Cu (aq)+2e Cu(s)

Relacionandomolesplataydeelectrones:

1,078gAg1molAg107,8gAg

1mole 1molAg

=0,01mole


Comolascubasestánconectadasenserie,elnúmerodemolesdeelectronesqueatraviesaambaseselmismo.RelacionandoestosmolesconlosdeCudepositado:

0,01mole1molCu2mole

63,5gCu1molCu

=0,318gCu


10.88.Unadisoluciónblanqueadorapuedeprepararsehaciendoburbujearclorogasatravésdeunadisolucióndehidróxidodesodio:

(g)+2 (aq) (aq)+ (aq)+ (l)Elcloronecesariopuedeobtenerseporelectrólisisdeclorurosódicofundido.¿Quévolumende disolución de hipoclorito 0,30 M podría prepararse a partir del cloro obtenido porelectrólisissiseutilizaunacorrientede3,0amperiosdurante25minutos?a)78mLb)63mLc)40mLd)31mLe)26mL

(Dato.F=96485C· )(O.Q.N.Luarca2005)

Elclorurodesodiofundidoacuosaseencuentradisociadodeacuerdoconlaecuación:

NaCl(l)Na (l)+Cl (l)

Lasemirreaccióndeoxidaciónquetienelugarenelánodoes:

2Cl (l)Cl (g)+2e

RelacionandomolesdeelectronesydeCl :

25min60s1min

3,0A1C1A·s

1mole96485C

1molCl2mole

=0,0233molCl

RelacionandomolesdeCl yClO :

0,0233molCl1molClO1molCl

=0,0233molClO

Elvolumendedisolución0,30Mes:

0,0233molClO1LClO 0,30M0,30molClO

10 mLClO 0,30M1LClO 0,30M

=78mL 0,30M


10.89.¿Cuáleselvalordelpotencial,E,delasiguientecélula?

Pt/ (0,233M)/ (1,05M)// (2,22·10 M)/Ag(s)a)0,763Vb)0,529Vc)0,412Vd)0,680Ve)0,578V

(Datos.E°( / )=0,154V;E°( /Ag)=0,799V)(O.Q.N.Luarca2005)



E=Eo–0,0592n



cátodo(reducción):2[Ag (aq)+e Ag(s)]

ánodo(oxidación):Sn (aq)Sn (aq)+2e

Sustituyendo:

Ecatodo=E /Ago –

0,05921

log[Ag][Ag ]

= 0,799 –0,05921

log1

2,22·10=0,701V

Eanodo=E /o –

0,05922

log[Sn ][Sn ]

= 0,154 –0,05922

log0,2331,05

=0,173V


Ecelula=EcatodoEanodo= 0,701V 0,173V =0,528V


10.90.Identifiqueelagenteoxidanteenlasiguientereacción:

2Al(s)+6 (aq)2 (aq)+3 (g)a)Alb) c) d)


El agente oxidante es la especie que se reduce, es decir que capta electrones. En estareacciónesel :

2H +2e H


10.91.Indiquecuáldelassiguientesespeciestienemayorcarácteroxidante:a) b)Nac)Znd)Ag+


a)Falso.Cl eslaformareducidadelCl ,unpotenteoxidante.

b‐c)Falso.Losdosmetalespropuestos,NayZn,tiendenaoxidarseasuscorrespondientescationes,portanto,secomportancomoreductores.

d)Verdadero. eslaformaoxidadadelmetalAg,porloqueserálaespecieconmayorcarácteroxidante.



10.92.Elnúmerodeoxidacióndelcromoenel es:a)‐7b)+6c)‐6d)+7


Teniendoencuentaqueenlaespeciedadaelnúmerodeoxidacióndeloxígenoes‐2ydelpotasio+1,elnúmerodeoxidacióndelcromoenlamismaes:

2 +1 +2 x +7 ‐2 =0x=+6



+ + + indiquelarespuestacorrecta:a)Elion cedeelectrones.b)Elaguaoxigenadaseoxida.c)Elion sereducea .d)Elaguaoxigenadaactúacomooxidante.


a)Falso.ElH nocambiadenúmerodeoxidación.Secomportacomounionespectadorquesóloaportacarga.

b)Falso.ElH O actúacomooxidanteyaqueganaelectronesysereduceaH O:

H O +2H +2e 2H O

c)Falso.ElI actúacomoreductoryaquecedeelectronesyseoxidaaI :

2I I +2e

d)Verdadero.El actúacomooxidanteyaqueganaelectronesysereduceaH O:

H O +2H +2e 2H O


10.94. Una célula de concentración está formada por electrodos de plata sumergidos endisoluciones de con concentraciones diferentes. ¿Cuál será el voltaje si los doscompartimentostienenconcentracionesde 1My0,01M?a)0,03Vb)0,06Vc)0,12Vd)0,24V


Lafuerzaelectromotriz,E,delacéluladeconcentraciónes:

Ecelula=EcatodoEanodo=E 1M /AgE 0,01M /Ag


E=Eo–0,0592n



Sustituyendo:

Ecatodo=E /Ago –

0,05921

log1

[Ag ]

Eanodo=E /Ago –

0,05921

log1

[Ag ]


Ecelula= E /Ago –

0,05921

log1

[Ag ] E /Ag

o –0,05921

log[1

[Ag ]

Ecelula=–0,05921

log[Ag ]

[Ag ]=‐0,0592·log

0,011

=0,1194V


10.95.¿CuáleselnúmerodeoxidacióndelmagnesioenelMgO?a)‐2b)‐1c)0d)+1e)+2

(O.Q.L.Extremadura2005)

Teniendoencuentaqueen laespeciedadaelnúmerodeoxidacióndeloxígenoes ‐2,elnúmerodeoxidacióndelmagnesioenlamismaes:

x+ ‐2 =0x=+2


10.96. Calcule el potencial de electrodo estándar, es decir, E° para la célula en la que seproducelasiguientereacción:

10 (aq)+2 (aq)+16 (aq)2 (aq)+8 (l)+5 (l)a)‐0,44Vb)7,63Vc)‐9,14Vd)2,57Ve)0,44V

(Datos.E°( / )=1,065V;E°( / )=1,51V)(O.Q.N.Vigo2006)


cátodo(reducción):MnO +8H +5e Mn +4H O

ánodo(oxidación):2Br Br +2e


E°=Ecatodoo Eanodo

o

E°=E /o E /

o = 1,51V 1,065V =0,445V



10.97.Completeyajustelasiguientereacciónredox:

ácidosulfhídrico+permanganatopotásico+HClazufre+Loscoeficientesdelpermanganatoydelazufreson,respectivamente:a)2y4b)1y6c)2y5d)4y2e)2y3

(O.Q.N.Vigo2006)

Teniendo en cuenta que KMnO en medio ácido se reduce a Mn , la reacción redoxcompletaes:

H S+KMnO +HClS+MnCl +KCl+H O

Laecuacióniónicaes:

2H S +K MnO +H +Cl S+Mn


reducción:2 MnO +8H +5e Mn +4H O

oxidación:5 S S+2e


2 +16 +5 2 +8 +5S


10.98.Ajustelasiguientereacciónredoxenmedioácidoeindiqueloscoeficientesde y:

+ + a)2y3b)2y2c)6y5d)4y3e)3y2

(O.Q.N.Vigo2006)



oxidación:5 Cl +3H OClO +6H +6e


6 +18 +5 6 +9 +5



10.99.Lacorrosióndelhierroesunprocesoelectroquímicoque,enmedioácido,implicalossiguientes potenciales de reducción: E° ( /Fe) = ‐0,44 V y E° ( / ) = +1,23 V. ElpotencialdelacélulaestándarbasadaenlareaccióndelacorrosiónsielpH=5yelrestodelasespeciesimplicadasseencuentranencondicionesestándares:a)1,67Vb)‐0,19Vc)‐1,37Vd)0,19Ve)1,37V

(Datos.F=96485C· ;R=8,314J· · )(O.Q.N.Vigo2006)

Lassemirreaccionescorrespondientesalprocesodecorrosióndelhierroson:

cátodo(reducción):O (g)+2H (aq)+2e H O(l) Ecatodoo =+1,23V

ánodo(oxidación):Fe(aq)Fe (aq)+2e Eanodoo =+0,44V


Fe(aq)+O (g)+2H Fe (aq)+H O(l) Ecelulao =+1,67V


E=EoRTnF

lnQ

Portanto,elvalorden=2ylaexpresióndeQes:

Q=[Fe ][H

SielpH=5,deacuerdoconelconceptodepH:

[H ]=10 =10 M.

ElvalordeEes:

E= 1,67 8,314·2982·96485

ln1

10=1,375V


10.100.Calcule la intensidadde corrientenecesariaparaproducir30mLdegasoxígeno,medidosencondicionesnormales,medianteelectrólisisdelaguaen10minutos.a)2,58Ab)0,86Ac)3,44Ad)1,72Ae)0,16A

(Dato.F=96485C· )(O.Q.N.Vigo2006)

Elaguaaciduladaseencuentraionizadacomo:



Lassemirreaccionesqueseproducenenloselectrodosson:


ánodo(oxidación):4OH (aq)O (g)+2H O(l)+4e

ElnúmerodemolesdeO desprendidosenelánodoson:

30mLO 1LO

10 mLO1molO22,4LO

=1,34·10 molO

RelacionandomolesdeO ydeelectrones:

1,34·10 molO 4mole1molO

964851mole

=517C

Relacionandolacantidaddecorrienteconeltiempo:

I=517C10min

1min60s

=0,86A


10.101.Elnúmerodeoxidacióndelnitrógenoeneltetróxidodedinitrógenoes:a)2b)3c)4d)5

(O.Q.L.Murcia2006)

TeniendoencuentaqueenelN O elnúmerodeoxidacióndeloxígenoes‐2,elnúmerodeoxidacióndelnitrógenoenlamismaes:

2 x +4 ‐2 =0x=+4


10.102.Indicaelagenteoxidantemásfuerte:a) E°( /Au)=‐1,498Vb) E°( / )=1,360Vc)Ag E°(Ag+/Ag)=0,799Vd) E°( /Cu)=0,339Ve) E°( / )=1,065V

(O.Q.L.Madrid2006)(O.Q.N.Sevilla2010)(O.Q.L.Madrid2011)

Lassemirreaccionescorrespondientesalospotencialesdereduccióndadosson:

Au (aq)+3e Au(s) E°=‐1,498V

Cl (g)+2e 2Cl (aq) E°=1,360V

Ag+(aq)+e Ag(s) E°=0,799V

Cu (aq)+2e Cu(s) E°=0,339V

Br (g)+2e 2Br (aq) E°=1,065V

Delasespeciesdadas,lamásoxidanteeslaquetieneunpotencialmayor: .



10.103. ¿Cuántosmolesde electrones debe perder cadamolde ácido oxálico (HCOO−COOH)cuandoactúacomoreductorendisoluciónacuosa?a)2b)4c)6d)8

(O.Q.L.Madrid2006)

LasemirreaccióncorrespondientealaoxidacióndelácidooxálicoaCO es:

C H O 2CO +2H +2e

Comoseobserva,1moldeC H O debeperder2molesdeelectrones.


10.104.Losprincipalesproductos en la electrólisisdeunadisoluciónacuosadeCuCl2 conelectrodosdeplatinoson:a) (g)enelcátodoy (g)enelánodo.b)HCl(g)enelánodo.c)Cu(s)enelcátodoy (g)enelánodo.d)Cu(s)enelcátodoy (g)enelánodo.

(Datos.E°( /Cu)=0,339V;( / )=1,360V;E°( / )=1,230V)(O.Q.L.Madrid2006)

El cloruro de cobre (II) en disolución acuosa se encuentra disociado de acuerdo con laecuación:

CuCl (aq)2Cl (aq)+Cu (aq)




cátodo(reducción):Cu (aq)+2e Cu(s) E°=0,339V [1]

Yaquedelosdosiones,H yCu ,eselsegundoelqueesmásfácildereducirportenerunpotencialdereducciónmayor.

ánodo(oxidación):2Cl (aq)Cl (g)+2e E°=1,360V [2]

ánodo(oxidación):2H O(l)O (g)+4H (aq)+4e E°=1,230V [3]


2Cl (aq)+Cu (aq)Cl (g)+Cu(s)

Ecelulao =Ecatodo

o Eanodoo = 0,339V – 1,360V =‐1,021V


2H O(l)+Cu (aq)O (g)+4H (aq)+Cu(s)

Ecelulao =Ecatodo

o Eanodoo = 0,339V – 1,230V =‐0,891V

ComoelsegundopotencialesmenorelgasqueseliberaenelcátodoesO .



10.105.SepuedeobtenerNaOHporelectrólisisde:a)NaClsólidofundido.b) sólidofundido.c)Unadisoluciónacuosade .d)UnadisoluciónacuosadeNaCl.

(O.Q.L.Madrid2006)






cátodo(reducción):2H O(l)+2e H (g)+2OH (aq) E°=‐0,83V [1]

cátodo(reducción):Na (aq)+e Na(s) E°=‐2,71V [2]






Ecelulao =Ecatodo

o Eanodoo = ‐0,83V – 1,36V =‐2,19V


2H O(l)2H (g)+O (g)

Ecelulao =Ecatodo

o Eanodoo = ‐0,83V – 1,23V =‐2,06V



2H O(l)+2NaCl(aq)H (g)+Cl (g)+2NaOH(aq)

ElNaOH(aq)seformaconlosionesNa (aq)y (aq)presentesenladisoluciónresultante.



10.106.Calculaelpotencialnecesarioparaqueseproduzcalaelectrólisis:

2NaCl(l)2Na(s)+ (g)a 600°C, sabiendo que ° y ° para esta reacción son 820 kJ· y 0,180kJ· · ,respectivamente.Supongaque °y °novaríanconlatemperatura.a)6,87Vb)3,43Vc)1,72Vd)13,7V

(Dato.F=96489C· )(O.Q.L.Madrid2006)

ElNaClfundidoseencuentraenformaiónicadeacuerdoconlaecuación:


ElánodoeselelectrodoenelquetienelugarlareaccióndeoxidaciónyteniendoencuentaquelaúnicaespeciequepuedeoxidarseesCl (l),laecuaciónquímicacorrespondienteadichoprocesoes:

2Cl (l)Cl (g)+2e

El cátodo es el electrodo en el que tiene lugar la reacción de reducción y teniendo encuenta que la única especie que puede reducirse es Na (l), la ecuación químicacorrespondienteadichoprocesoes:

2Na (l)+2e 2Na(l)

Elpotencialnecesarioparalareacciónseobtieneapartirdelaexpresión:

Δ G°=‐nFE°

yelvalordeΔ G°seobtieneasuvezdelaexpresión:

Δ G°=Δ H° TΔ S°ΔrG°=820kJmol

600+273 K0,180kJmol·K

=662,86kJmol

sustituyendoenlaprimeraexpresión:

E=‐662,86kJ2·96489C

10 J1kJ

=‐3,43V

Comolareacciónesnoespontánea(ΔrG>0),Edebetenersignocontrario(E=3,43V).


10.107.Se realiza la electrólisisdeunadisolución con electrodosde vanadio.Elánododevanadiodisminuyesumasaen173mgcuandopasaunacantidaddecargade975C.¿Cuáleselnúmerodeoxidacióndelvanadioenladisolución?a)+1b)+2c)+3d)+4

(Datos.F=96489C· ;masamolardelV=50,9g· )(O.Q.L.Madrid2006)


ElánodoeselelectrodoenelquetienelugarlareaccióndeoxidaciónyteniendoencuentaquelaúnicaespeciequepuedeoxidarseeselV(s),laecuaciónquímicacorrespondienteadichoprocesoes:

V(s)V (aq)+xe

Losmolesdevanadiooxidadoson:

173mgV1gV

10 mgV1molV50,9gV

=3,4·10 molV

Losmolesdeelectronesnecesariosparalaoxidaciónson:

975C1mole96489C

=1,01·10 mole

Relacionandomolesdevanadiooxidadoconmolesdeelectronesnecesarios:

1,01·10 mole

3,4·10 molV≈3

Elnúmerodeoxidacióndelvanadioes+3.


10.108.CuandosehacereaccionarCucon ,losproductosdereacciónson:a) + b) +NO+ c)CuO+ d) +NO

(O.Q.L.Madrid2006)

ElHNO actúacomooxidanteylasemirreaccióndereducciónes:

NO +4H +3e NO+2H O

ElCuactúacomoreductorylasemirreaccióndeoxidaciónes:

CuCu +e

Igualandoloselectronesintercambiados:

NO +4H +3e NO+2H O

3 CuCu +e

Laecuacióniónicaglobales:

NO +4H +3CuNO+2H O+3Cu

Añadiendolosionesquefaltan(3NO )seobtienelaecuaciónmolecularajustada:

4HNO +3CuNO+2 +3



10.109.Identifiqueelagenteoxidanteenlasiguientereacción:

2 +Cu +2 + a) b) c)

(O.Q.L.LaRioja2006)

El agente oxidante es la especie que se reduce, es decir que capta electrones. En estareaccióneselSO :

SO +4H +2e SO +2H O


10.110.Elnúmerodeoxidacióndeluranioenelnitratodeuranilo, ,es:a)+2b)+7c)+4d)+5e)+6

(O.Q.L.LaRioja2006)(O.Q.L.C.Valenciana2010)

Teniendoencuentaqueenlaespeciedadaelnúmerodeoxidacióndeloxígenoes‐2ydelnitrógeno+5,elnúmerodeoxidacióndeluranioenlamismaes:

x+8 ‐2 +2 +5 =0x=+6


(EnlaRioja2006sehacelapreguntaparaelionuranilo).

10.111.Enlareacción:

3 +2Al +3 a)Nohayoxidación‐reducciónb)Sereduceelprotónc)SereduceelAl

(O.Q.L.LaRioja2006)

El agenteoxidantees laespeciequesereduce, esdecirquecapta electrones.Enestareacciónesel :

2H +2e H

El agente reductor es la especie que se oxida, es decir que cede electrones. En estareaccióneselAl:

AlAl +3e


10.112.Cuandosepasade −CHOH− a −CO− tienelugar:a)Unaoxidaciónb)Unareducciónc)Nohayoxidaciónnireducción

(O.Q.L.LaRioja2006)

Laecuaciónquímicaajustadacorrespondienteaestasemirreacciónes:


CH −CHOH−CH CH −CO−CH +2H +2e

Setratadeunasemirreaccióndeoxidaciónenlaqueelagentereductoreslaespeciequeseoxida,esdecirquecedeelectrones.EnestareacciónesCH −CHOH−CH .


10.113.Indiqueelagenteoxidantemásfuertedeestaserie:Ag, ,K,F, .a) b) c)Agd)Ke)

(Datos.E°( /Ag)=0,8V;E°( /Al)=‐1,676V;E°( /K)=‐2,92V;E°( / )=2,86V;E°( / )=0V)



Al (aq)+3e Al(s) E°=‐1,676V

2H (aq)+2e H (g) E°=0V

Ag (aq)+e Ag(s) E°=0,8V

K (aq)+e K(s) E°=‐2,92V

F (g)+2e 2F (aq) E°=2,86V

Delasespeciespropuestas,lamásoxidanteeslaquetieneunpotencialmayor: .


10.114.Calculeelpotencialdelapila:Pt/ (g,1atm)/ (0,01M)// (1M)/ (g,1atm)/Pt.

a)0,8Vb)0,018Vc)1,18Vd)0,118Ve)0V


Lassemirreaccionesdeestapiladeconcentraciónson:

cátodo(reducción):2H (1M)+2e H (g)

ánodo(oxidación):H (g)2H (0,01M)+2e


H (g)+2H (1M)2H (0,01M)+H (g)


E=Eo0,0592n

logQ

Elvalorden=2,eldeE°=0ylaexpresióndeQes:


Q=[H á

[H á

ElvalordeEes:

E=00,05922

log0,011

=0,118V


10.115.Calculelaconstantedeequilibriodelareacción:

+2 +2

a)K=7,8·10 b)K=7,8·10 c)K=7,8·10 d)K=1e)K=7,8·10 (Datos.E°( / )=1,065V;E°( / )=0,536V)


Lassemirreaccionescorrespondientesalprocesoson:

Cátodo(reducción):Br (g)+2e 2Br (aq)

Ánodo(oxidación):2I (aq)I (s)+2e


E=Eo0,0592n

logK

EnelequilibrioE=0yQ=K conloquelaexpresiónanteriorquedacomo:

Eo=0,0592n

logK


E°=Ecatodoo Eanodo

o =E / o E /

o =1,065V0,536V=0,529V

Sustituyendo:

0,529=0,05922

logK K =7,4·10


10.116.Sedisuelveunamuestrademetal (masaatómica=157)enácido clorhídricoy sesometeaelectrólisislasolución.Seencuentraquecuandohanpasadoporlacélula3215C,sedepositan1,74gdemetalenelcátodo.Enbaseaestolacargadelionmetálicoes:a)+5b)+2c)+3d)+4e)‐4

(Dato.F=96485C· )(O.Q.N.Córdoba2007)


LaecuaciónquímicacorrespondientealadisolucióndelmetalXenHCles:

2X(s)+2nHCl(aq)2XCl (aq)+nH (g)

Comolasalformadaseencuentraionizadaporestarendisoluciónacuosa:

XCl (aq)X (aq)+nCl (aq)

Lasemirreaccióncorrespondientealareduccióndelmetales:

cátodo(reducción):X (aq)+ne X(s)

RelacionandolacantidaddecorrienteydeX:

3215C1mole96485C

1molXnmole

157gX1molX

=1,74gXn=+3


10.117. Si se hace pasar a través de una disolución de la misma cantidad deelectricidadqueprovocaeldepósitode10gdeCudeunadisolucióndesulfatodecobre(II),lamasadeníqueldepositadaserá:a)11,24gb)4,62gc)3,08gd)9,24ge)1,32g(Datos:MasasatómicasCu=63,54;Ni=58,71;F=96485C·mol–1)


El cloruro de níquel (II) y el sulfato de cobre (II) en disolución acuosa se encuentrandisociadosdeacuerdoconlasecuaciones:

NiCl (aq)2Cl (aq)+Ni (aq)

CuSO (aq)SO (aq)+Cu (aq)


Ni (aq)+2e Ni(s)

Cu (aq)+2e Cu(s)

Relacionandomolesdecobreydeelectrones:

10gCu1molCu63,54gCu

2mole1molCu

=0,3148mole

Comolascubasestánconectadasenserie,elnúmerodemolesdeelectronesqueatraviesaambaseselmismo.RelacionandoestosmolesconlosdeNidepositado:

0,3148mole1molNi2mole

58,71gNi1molNI

=9,24gNi



10.118.Elaguadelgrifocontieneunapequeñacantidaddecloro.Poreso,cuandoseleañadeunpocodeyodurodepotasio:a)Seponeunpocoamarilla.b)Hueleaajostiernos.c)Desprendeungasirritante.d)Huelecomolahierbareciéncortada.

(O.Q.L.Murcia2007)

ElCl disueltoenelaguareaccionaconelKIdeacuerdoconlasiguientereacciónredox:

Cl (g)+KI(aq)KCl(aq)+I (s)


reducción:Cl +2e 2Cl

oxidación:2I I +2e


Cl +2I 2Cl +I

Añadiendolosionesquefaltan(2K ):

Cl (g)+2KI(aq)2KCl(aq)+I (s)

ElcoloramarillosedebelaformacióndelI (s)


10.119.Elnúmerodeoxidacióndelazufreenlamoléculadeoctoazufre( )esiguala:a)1/8b)2c)1d)0


Todoelementoensuformaatómicaomoleculartienedenúmerodeoxidación0.


10.120.Unadelasespeciesqueseproponenpuedeactuardereductora:a)Flúormolecularb)Átomosdesodiometálicoc)Anionescloratod)Ioneshidronio


Para que una especie actúe sólo como reductora debe estar en su mínimo número deoxidacióndeformaquesólopuedacederelectronesyoxidarse.Delasespeciesdadas:

F tienenúmerodeoxidación0,elmínimoes‐1,portantoesoxidante.

Natienenúmerodeoxidación0,queeselmínimoquepuedetenerysólopuedepasara+1,portantoesreductor.

ClO Cltienenúmerodeoxidación5,elmínimoes‐1,portantoesoxidante.

H O Htienenúmerodeoxidación+1,elmínimoes‐1,portantoesoxidante.



10.121. Los iones permanganato ( ) pueden oxidar al yodo hasta yodato ( ) enmedioácido(sulfúrico).¿Cuántosmolesdepermanganatosonnecesariosparaoxidarunmoldeyodato?a)1b)2c)3d)4

(O.Q.L.Madrid2007)



oxidación:I +6H O2IO +12H +10e


2 +4 + 2 +2 +2


10.122.Indicacuálessonlosproductosdelareacción:

(conc.)+Cu+calora) +CuO+ b) + +2 c) + + d) +

(Dato.E°( /Cu)=0,34V)(O.Q.L.Madrid2007)

El azufre delH SO tiene sumáximo número de oxidación (+6) por lo que actúa comooxidanteysólopuedereducirsehastatenerunmenornúmerodeoxidación.

Entrecobreehidrógeno,eselprimeroelqueposeeunpotencialdereducciónmayorporloqueactúacomoreductoryseoxida.

a)Falso.CuseoxidaaCu ,mientrasqueSnocambiadenúmerodeoxidación:

oxidación:CuCu +2e

SO +2H SO +H O

b)Verdadero.CuseoxidaaCu ,mientrasqueSsereduceaSO :

oxidación:CuCu +2e

reducción:SO +4H +2e SO +2H O

c) Falso. Cu se oxida a Cu ,mientras que S se reduce a SO , pero no puede formarseCu OH portratarsedeunmedioácido.

d)Falso.CuseoxidaaCu ,peronopuedeformarseH yaqueCutienemayorcarácterreductor.



10.123.¿Quésucedecuandoseañadehierrometálicoaunadisoluciónacuosaquecontienenitratodeplataynitratodebario?a)Noseproduceningunareacción.b)ElFeseoxidaysereducenlosiones y .c)ElFeseoxidaysereducenlosiones .d)ElFeseoxidaysereducenlosiones .

(O.Q.L.Madrid2007)

Sindatosdepotencialesdereduccióny teniendoencuenta laposiciónde loselementosbario y plata en la tabla se puede deducir que el bario se encuentramás a la izquierda(grupo 2) en la tabla por lo que tienemayor carácter reductor que la plata (grupo 11),mientrasqueelhierro,elementoqueseoxidaseencuentraentreambos(grupo8).

Porestemotivo,elFeeselelementoqueseoxida:

oxidación:Fe(s)Fe (aq)+2e

Comoelcarácterreductorde esmenor,eslaespeciequesereduce:

reducción:Ag (aq)+e Ag(s)

Lareacciónglobalquetienelugares:

Fe(s)+AgNO (aq)Ag(s)+Fe NO (aq)

LosionesBa yNO permaneceninalteradosyaquesonmásdifícilesdereducirqueelionAg .


10.124.EnlaelectrólisisdeunadisoluciónacuosadeNaClconelectrodosdeplatino:a)Sedesprendehidrógenoenelánodoycloroenelcátodo.b)Sedesprendeoxígenoenelánodoycloroenelcátodo.c)Seobtienehidrógenoenelcátodo,cloroenelánodoyNaOHenlacubaelectrolítica.d)Seobtienehidrógenoenelcátodo,cloroyoxígenoenelánodo.

(O.Q.L.Madrid2007)






cátodo(reducción):2H O(l)+2e H (g)+2OH (aq) E°=‐0,83V [1]

cátodo(reducción):Na (aq)+e Na(s) E°=‐2,71V [2]







Ecelulao =Ecatodo

o Eanodoo = ‐0,83V – 1,36V =‐2,19V


2H O(l)2H (g)+O (g)

Ecelulao =Ecatodo

o Eanodoo = ‐0,83V – 1,23V =‐2,06V



2H O(l)+2NaCl(aq)H (g)+Cl (g)+2NaOH(aq)

Sedesprenden:ánodo: (g),cátodo: (g).QuedaNaOH(aq)enlacuba.


10.125.Alavistadelospotencialesredoxqueseindican:

E°( /Fe)=‐0,44V,E°( / )=0,77V

Elpotencialdelpar /Fees:a)+0,037Vb)‐0,037Vc)‐0,330Vd)+0,330Ve)+0,110V

(O.Q.L.Madrid2007)(O.Q.N.Castellón2008)(O.Q.L.Castilla‐LaMancha2011)

Dadoslospotencialesdereduccióncorrespondientesalassemirreacciones:

Fe +2e Fe E°=‐0,44V

Fe +e Fe E°=0,77V

Elpotencialcorrespondientealasemirreacción:

Fe +3e Fe

sepuedecalculardeacuerdoconlaexpresión:

ΔG /Feo = ΔG /Fe

o + ΔG /o

ComoΔG°=‐nFE°laexpresiónanteriorquedacomo:

‐3·F·E /Feo = ‐2·F·E /Fe

o + ‐F·E /o

Siplificandoysustituyendolosvaloresdepotencialesdereducción:

3E /Feo =2 ‐0,44V + 0,77V E /Fe

o =‐0,037V



10.126.¿Cuálesdelassiguientesreaccionesestáncorrectamenteajustadas?

1) + + 2)Cu+ +8 + +3 3) +2 +10 +2 +5 4)2 +3 +2 2 +4

a)3y4b)1y2c)Todasd)Ninguna


1)Noajustada.Cumpleelbalancedemateriaperonocumpleelbalancedecarga.

2)Noajustada.Cumpleelbalancedemateriaperonocumpleelbalancedecarga.

3)Ajustada.Cumplelosbalancesdemateriaydecarga.

4)Ajustada.Cumplelosbalancesdemateriaydecarga.


10.127.Enlaecuación:

(g)+3 (g) (g)+3HCl(g)Lamasaequivalentedelagenteoxidanteserá:a)Masamolecular/2b)Masamolecular/6c)Masamoleculard)Masamolecular/3


Lassemirreaccionesquetienelugarson:

oxidación:N N +6e (N eselagentereductor)

reducción:Cl +2e 2Cl (Cl eselagenteoxidante)

Lamasaequivalentedelagenteoxidanteessumasamoleculardivididaporelnúmerodeelectronesintercambiados,enestecaso,2.


10.128.Elíndiceonúmerodeoxidacióndelcarbonoenelion es:a)+2b)‐2c)+3d)+4

(O.Q.L.LaRioja2007)

SabiendoqueelnúmerodeoxidacióndelOes,habitualmente,‐2,yqueenunionlasumade losnúmerosdeoxidaciónde los elementosque lo integran coincide con la cargadelmismo,sepuedeplantearlasiguienteecuación:

2 x +4 ‐2 =‐2x=+3



10.129.Ladescargadeuncatiónenelcátodo,duranteunprocesoelectrolítico:a)Esunareducción.b)Esunaoxidación.c)Esunaionización.d)Noesunprocesodeoxidación‐reducción.

(O.Q.L.LaRioja2007)

En cualquier tipo de célula, tanto electroquímica como electrolítica, el cátodo es elelectrodoenelquetienelugarlareaccióndereducción.Porejemplo:

Cu +2e Cu


10.130.Considerandolossiguientespotenciales:

E°( / )=1,81VE°( / )=0,68VE°( / )=1,23V

¿Quéocurrealprepararunadisoluciónacuosade ?a)Nopasanada.b)Sereduceeloxígenodelaireconformacióndeaguaoxigenada.c)Seoxidaelaguacondesprendimientode .d)Sereduceeloxígenodelaireconformacióndeagua.e)Sereduceelaguacondesprendimientodehidrógeno.


ElCo ,por tenermayorpotencialqueel restode lasespeciespropuestas, secomportacomooxidantedelH Odeacuerdoconlassiguientessemirreacciones:

reducción:Co +e Co E°=1,81V

secomportacomooxidanteyaqueganaelectronesysereduceaCo .

oxidación:2H OO +4H +4e E°=‐0,68V

secomportacomoreductoryaquecedeelectronesyseoxidaaO .


4Co +2H O4Co O +4H E°=1,13V

Elpotencialcorrespondientea lareacciónesE°>0,portanto,comoΔG°=‐nFE°<0setratadeunprocesoespontáneo.


10.131.Unprocedimientoparaobtenerflúorenellaboratorioes:a)Reducirconlitiounadisoluciónacuosadefluorurodecalcio.b)Oxidarconpermanganatodepotasiounadisoluciónacuosadefluorurodecalcio.c)Electrólisisdedisolucionesacuosasdefluorurossolubles.d)Electrólisisdefluorurossólidosfundidos.e)Ningunodelosprocedimientosanteriores.


a) Falso. El flúor es el elemento más oxidante del sistema periódico por lo que si unadisolución acuosa de fluoruro de calcio es tratada con litio, el reductormás fuerte queexiste,seráimposiblequelosionesfluoruroseanoxidadosaflúoryseránlosionesH delagualosqueseanreducidosaH .


b)Falso.Comoel flúor es el elementomásoxidantedel sistemaperiódico, es imposiblequelosionespermanganato,oxidantemásdébil,seancapacesdeoxidarlosionesfluoruroaflúor.

c) Falso. La electrólisis de una disolución acuosa de fluoruro de calcio no produce eldesprendimientodeflúorenelánododelacubaelectrolíticayaquelosionesOHdelaguasonmásfácilesdeoxidaraO .

d) Verdadero. En la electrólisis del fluoruro de calcio fundido se produce eldesprendimientodeflúorenelánododelacubaelectrolíticadeacuerdoconlaecuación:

2F (l)F (g)+2e

e)Falso.Lapropuestaesabsurda.


10.132.Delassiguientesparejasdesustanciaspropuestas,indicalaqueestáconstituidaporuna especie que sólo puede actuar como oxidante y otra que sólo puede actuar comoreductor:a)MnO, b) ,Sc) , d) , e) ,S


Paraqueunasustanciapuedaactuarsólocomooxidantedebeencontrarseensumáximoestadodeoxidacióndeformaqueúnicamentepuedareducirse.

De forma análoga, para que una sustancia pueda actuar sólo como reductor debeencontrarseensumínimoestadodeoxidacióndeformaqueúnicamentepuedaoxidarse.

a) MnO estadodeoxidacionMn:+2 noesmáximoS estadodeoxidacionS:‐2 síesmínimo

b) H O estadodeoxidacionO:‐1 noesmáximoS estadodeoxidacionS:0 noesmínimo

c) HNO estadodeoxidacionN:+5 síesmáximoSO estadodeoxidacionS:+4 noesmínimo

d) HNO estadodeoxidacionN:+5 síesmáximoS estadodeoxidacionS:‐2 síesmínimo

e) ClO estadodeoxidacionCl:‐5 noesmáximoS estadodeoxidacionS:0 noesmínimo


10.133.Unprocedimientoparaobtenernitrógenoenellaboratorioes:a)Pasarunacorrientedeaireatravésdeácidosulfúricoconcentradoycaliente.b)Pasarunacorrientedeaireatravésdeunadisoluciónde .c)Calentarunamezclade y sólidos.d)AdicionarunadisolucióndeNaOHsobreunadisoluciónde .e)Pasarunacorrientede yaireatravésdeunadisoluciónde .



a)Falso.Elácidosulfúricoesunagentedeshidratanteyloúnicoqueharíaseríaeliminarelvapordeaguadelaire.

b)Falso.ElKMnO esunagenteoxidantequenoseríacapazdeoxidaraningunode loscomponentesdelaire.

c)Verdadero.LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreelNH ClyNaNO es:

NH Cl(s)+NaNO (s)N (g)+2H O(g)+NaCl(s)

Setratadeunareacciónderedoxentreunreductor(NH )yunoxidante(NO )enlaqueambossetransformanenN .

d)Falso.LaecuaciónquímicacorrespondientealareacciónentreelNH ClyNaOHes:

NH Cl(aq)+NaOH(aq)NH (aq)+H O(l)+NaCl(aq)

Se tratadeunareaccióndeneutralizaciónentreunácidodébil (NH )yunabase fuerte(NaOH).

e)Falso.ElH esunreductorlomismoqueelNa SO ynoreaccionanparaproducirN .


10.134.Se introduceunelectrododeplataenunadisoluciónsaturadadeclorurodeplata.Calculaelpotencialdelpar /Agteniendoencuenta:

E°( /Ag)=0,8V AgCl=1,8·10

a)0,81Vb)1,09Vc)0,51Vd)0,73Ve)0,62V


ElequilibriodesolubilidaddeAgCles:


Elproductodesolubilidad,K ,delAgCles:

Kps=[Ag ][Cl ]

Losvalores[Ag ]y[Cl ]sonloscorrespondientesalosdeladisoluciónsaturadadeAgCl(sat):

K =[Ag ][Cl ]=s

siendoslasolubilidaddelAgCl.


Ag =s= 1,8·10 =1,34·10 M


E=Eo–0,0592n



Sustituyendo:

E=0,80–0,05921

log1

1,34·10=0,51V


10.135.Unoxidanteesaquelque:a)Siemprecontieneoxígeno.b)Sereducefácilmentedurantelareacción.c)Seoxidafácilmente.d)Sereducefrentealagua.


Eloxidante es la especie química que gana electrones y se reduce; el reductor es laespecie química que cede electrones y seoxida, por tanto, existe una transferencia deelectronesdelreductoraloxidante.


10.136.Indicacuáldelasafirmacionesquesedaneslacorrecta:a)Unreductorsereduceoxidandoaunoxidante.b)Unoxidantesereduceoxidandoaunreductor.c)Unoxidantereduceaunreductoryélseoxida.d)Unreductorseoxidaoxidandoaunoxidante.


a)Falso.Unreductorseoxidareduciendoaunoxidante

b)Verdadero.Unoxidantesereduceoxidandoaunreductor

c)Falso.Unoxidanteoxidaaunreductoryseoxida

d)Falso.Unreductorseoxidareduciendoaunoxidante


10.137.Enunodelosprocesossiguientesseprecisadeunreductor:a)BióxidodemanganesoÓxidodemanganeso(II)b)TrióxidodeazufreÁcidosulfúricoc)CarbonatodecalcioÓxidodecalciod)DióxidodetitanioCatióndivalentedelmonóxidodetitanio


a) Verdadero. La semirreacción propuesta es de reducción ya que el dióxido demanganesoganaelectronesysereduce:

MnO +2H +2e MnO+H O

b) Falso. La semirreacción propuesta no es de reducción ya que no se intercambianelectronesentrelasespecies:

SO +H OSO +2H

c) Falso. La semirreacción propuesta no es de reducción ya que no se intercambianelectronesentrelasespecies:

CaCO CaO+CO


d) Falso. La semirreacción propuesta no es de reducción ya que no se intercambianelectronesentrelasespecies:

TiO +2H TiO +H O


10.138.ElnúmerodeoxidacióndelOenelperóxidodehidrógeno( )es:a)‐2b)‐1c)+1d)+2


Teniendoencuentaqueenlaespeciedadaelnúmerodeoxidacióndelhidrógenoes+1,elnúmerodeoxidacióndeloxígenoenlamismaes:

2 +1 +2 x =0x=‐1


10.139.¿Cuáldelassiguientesespeciesquímicasactúasolamentecomoagentereductor?a)Nab) c)Sd)

(O.Q.L.Madrid2008)

a) Verdadero. De todas las especies propuestas la única que puede actuar sólo comoagentereductoreselNayaquesólopuedeoxidarseaNa :

Na(g)Na (g)+e

b)Falso.Cl esunodelosagentesoxidantemásfuertequeexisteysolopuedereducirseaCl .

c)Falso.SpuedeoxidarseaS oS ,obienreducirseaS .

d)Falso.SO puedeoxidarseaS ,obienreducirseaSoS .


10.140. Una célula galvánica que implica las siguientes semirreacciones en condicionesestándar:

(aq)+2 Cd(s) E°=‐0,403V

(aq)+2 Cu(s) E°=0,340V

tieneunpotencialestándar,E:a)‐0,743Vb)0,743Vc)0,063Vd)0,0936V

(O.Q.L.Madrid2008)




cátodo(reducción):Cu (aq)+2e Cu(s)

ánodo(oxidación):Cd(s)Cd (aq)+2e


Cu (aq)+Cd(s)Cu(s)+Cd (aq)

Elpotencialnormaldelacélulasecalculamediantelaexpresión:

Ecelulao =Ecatodo

o Eanodoo

Ecelulao =E /Cu

o E /Cdo = 0,340V ‐0,403V =0,743V


10.141.Cuandoelhierroelementalseoxida:a)Aumentaelnúmerodeelectrones.b)Disminuyeelnúmerodeprotones.c)Seformaunionconcarganegativa.d)Disminuyeelnúmerodeelectrones.


La oxidación es el proceso en el que una especie química cede electrones y, por tanto,aumentasunúmerodeoxidación.Enelcasodelhierro:

oxidación:FeFe +3e


10.142.Losestados formalesdeoxidacióndelnitrógenoenelnitratodeamonio, ,son:a)+3y‐3b)+3y‐5c)‐3y+5d)‐3y‐5


ElNH NO sedisociaenionesdeacuerdoconlaecuación:

NH NO NH +NO

EnelionNH ,esprecisotenerencuentaqueelnúmerodeoxidacióndelhidrógenoes+1,porloqueelnúmerodeoxidacióndelnitrógenoes:

x+4 +1 =+1x=‐3

EnelionNO ,esprecisotenerencuentaqueelnúmerodeoxidacióndeloxígenoes‐2,porloqueelnúmerodeoxidacióndelnitrógenoes:

x+3 ‐2 =‐1x=+5



10.143.Unagentereductor:a)Contieneunelementocuyoestadodeoxidacióndisminuyeenlareacciónredox.b)Contieneunelementocuyoestadodeoxidaciónaumentaenlareacciónredox.c)Contieneunelementoqueganaelectronesenlareacción.d)Loselementosqueloconstituyennomodificansuestadodeoxidación.


El reductor es la especiequímicaque cedeelectronesy se oxida,por tanto, aumenta suestadodeoxidación.Porejemplo,enelcasodelZn:

oxidación:Zn(s)Zn (aq)+2e


10.144.Paralasiguientereacciónajustada:

+14 (aq)+6Ag(s)2 (aq)+6 (aq)+7 (l)a)Ag(s)eselagenteoxidante.b) eselagentereductor.c) seoxida.d) sereduce.

(O.Q.L.Madrid2008)


reducción:Cr O +14H +6e 2Cr +7H O

ElionCr O eseloxidantequeganaelectronesysereduce.

oxidación:6 AgAg +e

ElmetalAgeselreductorquecedeelectronesyseoxida.


10.145.Enlareacción:

+6 +14HCl2 +6 +2KCl+7

a)Losaniones actúancomoreductores.b)Losiones actúancomooxidantes.c)Losiones actúancomoreductores.d)Losiones seoxidan.



reducción:Cr O +14H +6e 2Cr +7H O

LosionesCr O actúancomooxidantesquegananelectronesysereducen.

oxidación:2 Fe Fe +e

Losiones actúancomoreductoresquecedenelectronesyseoxidan.



10.146.Enunareacciónredox,eloxidante:a)Cedeelectronesalreductor,queseoxida.b)Recibeelectronesdelreductor,queseoxida.c)Cedeelectronesalreductor,quesereduce.d)Recibeelectronesdelreductor,quesereduce.


Eloxidante es la especie química que gana electrones y se reduce; el reductor es laespecie química que cede electrones y seoxida, por tanto, existe una transferencia deelectronesdelreductoraloxidante.


10.147.Elpeso equivalentedel , cuando seutiliza enuna reacción en laque el ionyodato,seconvierteenyodomolecular,esiguala:a)39,6b)79,2c)198,0d)396,0(Masasatómicas:Na=23,0;I=127,0;O=16,0)


Lasemirreaccióndereduccióndelionyodatoes:

reducción:IO +6H +5e ½I +3H O

ElpesoequivalentedelNaIO es:

1molNaIO5mole

198gNaIO1molNaIO

=39,6g


10.148.Indicasisonverdaderaslassiguientesafirmacionesenlareacción:

2 (aq)+Fe(s) (aq)+2Ag(s)a)Loscationes actúancomoreductores.b)Losaniones actúancomooxidantes.c)Fe(s)eseloxidante.d)Fe(s)sehaoxidadoa .e)Loscationes sehanreducidoaAg(s).

(O.Q.L.Canarias2008)


reducción:2 Ag +2e 2Ag

ElcatiónAg+secomportacomooxidantequeganaelectronesysereduceaAg.

oxidación:FeFe +2e

ElmetalFesecomportacomoreductorquecedeelectronesyseoxidaa .

Lasrespuestascorrectassondye.


10.149.Elbromoseencuentraenelestadodeoxidación+3enelcompuesto:a) b) c) d)HBr

(O.Q.L.LaRioja2008)

Teniendoencuentaqueen lasespeciesdadaselnúmerodeoxidacióndeloxígenoes‐2,delhidrógeno+1,ydelnitrógeno‐3,elnúmerodeoxidacióndelbromoenlasmismases:

a)EnelHBrO : 1 +1 +x+3 ‐2 =0x=+5

b)EnelNH Br: 1 ‐3 +4 +1 +x=0x=‐1

c)Enel : 1 +1 +x+2 ‐2 =0x=+3

d)EnelHBr: 1 +1 +x=0 x=‐1


10.150.¿CuáldelassiguientesafirmacionesesFALSA?Sedenominareductoraaquellassustanciasque:a)Seoxida.b)Obligaaotroscompuestosacaptarelectrones.c)Pierdeelectrones.d)Obligaaotroscompuestosaoxidarse.

(O.Q.L.LaRioja2008)

a‐c)Verdadero.Elreductoreslaespeciequímicaquepierdeelectronesyseoxida.

b)Verdadero.El reductor es la especiequímicaque cedeelectrones al oxidanteque loscapta.

d)Falso.Elreductoreslaespeciequímicaquereducealoxidante.


10.151.¿CuáleselnúmerodeoxidacióndelMnenlasalhidratada: ·12 ?a)+1b)+2c)+3d)+4e)+5

(O.Q.N.Ávila2009)

Sabiendoque losnúmerosdeoxidacióndelCsyOson, respectivamente,+1y ‐2,queelnúmerodeoxidacióndel S en los sulfatos es+6, yqueenun compuesto la sumade losnúmerosdeoxidacióndeloselementosquelointegranes0sepuedeplantearlasiguienteecuación:

1 +1 +x+2 +6 +8 ‐2 =0x=+3



10.152.Paraestandarizar lasdisolucionesde seutilizaeloxalatosódico, (s).¿Cuántoselectronessenecesitanenlaecuaciónredoxajustadaparaestavaloración?a)2b)4c)5d)10e)12

(O.Q.N.Ávila2009)



oxidación:5 C O CO +2e

Seintercambian10electrones.


10.153.Dados lossiguientespotencialesestándar,¿cuálde lassiguientesespeciesesmejoragenteoxidante?

(g)+2 2 (aq) E°=+2,866V

(g)+2 2 (aq) E°=+1,358V

(aq)+2 Cu(s) E°=+0,34V

(aq)+2 Mg(s) E°=‐2,356Va)Cu(s)b) (aq)c) (g)d) (aq)e) (g)

(O.Q.N.Ávila2009)

El agente oxidantemás fuerte es aquel que tiene el potencial normal de electrodomásgrande.Delosvaloresdadoselmayorlecorrespondeal (g).Estaespecieeseloxidantemásfuertequeexiste.


10.154. ¿Cuál de los siguientesmetales: Cs, Cu,Mg, Al y Ag, necesitamayor cantidad deelectricidadportoneladademetalproducidodurantelaelectrólisis?a)Csb)Cuc)Mgd)Ale)Ag

(O.Q.N.Ávila2009)

LaecuaciónquímicacorrespondientealareduccióndelmetalXenelcátodoes:

X (aq)+ne X(s)

Relacionandomolesdemetalydeelectrones:

10 gX1molXMgX

nmole 1molX

=10 nM

mole


Se necesita mayor cantidad de electricidad para aquel metal que tenga menor masaatómica(M)ymayornúmerodeoxidación(n).

Deloselementosdados,elquemejorcumpleesacondicióneselAl,unelementodeltercerperiodo(bajamasaatómica)ynúmerodeoxidaciónelevado(+3).


10.155.Seelectrolizaunadisoluciónacuosade utilizandoelectrodosdePt.a)Sedesprenden enelánodo.b)Sedesprenden enelánodo.c)Sedesprendenhidrógenoenelcátodo.d)Noseobservaeldesprendimientodegases.e)Sedesprendenhidrógenoenelánodoyoxígenoenelcátodo.

(O.Q.N.Ávila2009)

Elácidosulfúricoendisoluciónacuosaseencuentradisociadodeacuerdoconlaecuación:


además,lapresenciadelácidosulfúricofavorecelaionizacióndelagua:



cátodo(reducción):2H (aq)+2e (g)

ánodo(oxidación):4OH (aq) (g)+2H O(l)+4e

ElionH sereducemásfácilmentequeelionsulfatoyaquetieneunpotencialnormaldeelectrodomenor.


10.156.Elmagnesiometálicosepuedeobtenerpor:a)Electrólisisdeunadisoluciónacuosadeclorurodemagnesio.b)Hidrólisisdeunadisoluciónacuosadecarbonatodemagnesio.c)Electrólisisdeclorurodemagnesiofundido.d)Descomposicióntérmicadecarbonatodemagnesio.e)Porreduccióndeunadisoluciónacuosadeclorurodemagnesioconsodio.

(O.Q.N.Ávila2009)

Elclorurodecesiofundido,MgCl (l),seencuentradisociadodeacuerdoconlaecuación:

MgCl (l)2Cl (l)+Mg (l)

Siserealizaunaelectrólisis,lassemirreaccionesquetienenlugarenloselectrodosson:

cátodo(reducción):Mg (l)+2e Mg(l)

ánodo(oxidación):2Cl (l)Cl (g)+2e


(CuestiónsimilaralapropuestaenBarcelona2001).


10.157.¿Cuáldelassiguientesespeciesesmásreductora?a) b) c)Agd)Fe

(Datos.E°( / )=1,36V;E°( / )=2,87V;E°( /Ag)=0,80V;E°( /Fe)=‐0,44V)

(O.Q.L.Madrid2009)


Cl (g)+2e 2Cl (aq) E°=1,36V

F (g)+2e 2F (aq) E°=2,87V

Ag (aq)+e Ag(s) E°=0,80V

Fe (aq)+2e Fe(s) E°=‐0,44V

Delasespeciesdadas,lamásreductoraeslaquetieneunpotencialmenor:Fe.


10.158.Elhidrógenosecomportacomooxidantecuandoreaccionacon:a)Calcioparadarhidrurodecalcio.b)Bromoparadarbromurodehidrógeno.c)Nitrógenoparadaramoníaco.d)Azufreparadarsulfurodehidrógeno.

(O.Q.L.Madrid2009)

a)Verdadero.EnlareacciónentreH yCa,elhidrógenosecomportacomooxidanteyaqueganaunelectrónysereduceaionH :

Ca(s)+H (g)CaH (s)


reducción:H +2e 2H

oxidación:CaCa +2e

b‐c‐d) Falso. En las reacciones entre H y Br , N y S, el hidrógeno se comporta comoreductoryaquecedeunelectrónyseoxidaaionH .


10.159.Enelsiguienteprocesosiderúrgico:

+3CO2Fe+3 ¿Cuáldelassiguientesproposicionesescorrecta?a)Elhierrosereduce.b)Elcarbonosereduce.c)Eloxígenosereduce.d)Elhierroseoxida.

(O.Q.L.Madrid2009)


reducción:Fe +3e Fe


Elion eslaespeciequeganaelectronesysereduce.

oxidación:C C +2e

Elcarbonoeslaespeciequecedeelectronesyseoxida.


10.160.¿Enquécompuestoelestadoformaldeoxidacióndelnitrógenoes‐2?a) b) c) d)


Teniendoencuentaqueen lasespeciesdadaselnúmerodeoxidacióndeloxígenoes‐2,delhidrógeno+1,elnúmerodeoxidacióndelnitrógenoenlasmismases:

a)EnelNH : x+3 +1 =0x=‐3

b)EnelHNO : 1 +1 +x+3 ‐2 =0x=+5

c)EnelNO : x+2 ‐2 =0x=+4

d)Enel : 2 x +4 +1 =0x=‐2


10.161.¿Cuáleselestadodeoxidacióndelmanganesoenelionmanganato, ?a)+6b)+4c)‐6d)+7


Teniendo en cuenta que en el número de oxidación del oxígeno es ‐2, el número deoxidacióndelmanganesoes:

x+4 ‐2 =‐20x=+6


10.162.Unagenteoxidanteesaquelque:a)Siemprecontieneoxígeno.b)Sereducedurantelareacción.c)Seoxidafácilmente.d)Seoxidasóloenpresenciadeunagentereductor.


El oxidante es la especie química que gana electrones procedentes del reductor y sereduce.

Notienenecesariamentequeconteneroxígeno,unejemploclarodeellosonloshalógenos,elementosquesonexcelentesoxidantes:

F (g)+2e 2F (aq)



10.163.¿CuáldelossiguientesprocesosNOcorrespondeaunaoxidación?a)Mn–2 b) +2 2 c)Li– d) +

(O.Q.L.LaRioja2009)(O.Q.L.LaRioja2011)

Unaoxidaciónesunprocesoenelqueunaespeciepierdeelectronesyaumentasunúmerodeoxidación.

En las semirreacciones a), c) y d) los elementos Mn, Li y Co, respectivamente, cedenelectronesyaumentansunúmerodeoxidación,portanto,setratadeoxidaciones.

Enlasemirreacciónb)elBrcaptaelectronesydisminuyesunúmerodeoxidación,portanto,setratadeunareducción.


10.164.IndicacuáldelassiguientesafirmacionesesINCORRECTA:a)Unoxidanteesunasustanciaqueganaelectrones.b)Unoxidanteesunasustanciaqueobligaaotroscompuestosareducirse.c)Unoxidanteesunasustanciaqueobligaaotroscompuestosacederelectrones.d)Unoxidanteesunasustanciaquesereducirá.

(O.Q.L.LaRioja2009)(O.Q.L.LaRioja2011)

a‐c‐d) Correcto. El oxidante es la especie química que gana electrones procedentes delreductorysereduce.

b)Incorrecto.Eloxidanteeslaespeciequímicaqueoxidaalreductor.


10.165.Determinar losestadosdeoxidacióndelnitrógenoen lassiguientesespecies: ,, .

a)4,5,0b)4,5,1c)3,5,0d)3,40


Teniendoencuentaqueenlasespeciesdadaselnúmerodeoxidacióndeloxígenoes‐2,elnúmerodeoxidacióndelnitrógenoenlasmismases:

EnelN O : 2 x +4 ‐2 =0x=+4

EnelNO : x+3 ‐2 =‐1x=+5

EnelN : 2 x =0x=0



10.166.Paralasiguientepilavoltaica:

Pb(s)/ (aq)// (aq)/Ag(s)¿quécambioproduciráunaumentoenelpotencialdelapila?a)Aumentode[ ]b)Aumentode[ ]c)EliminacióndePb(s)d)EliminacióndeAg(s)e)AdicióndeAg(s)

(O.Q.N.Sevilla2010)

Porejemplo,dadaslassemirreacciones:

Pb(s)Pb (aq)+2e

2Ag (aq)+2e 2Ag(s)


Pb(s)+2Ag (aq)Pb (aq)+2Ag(s)

LaecuacióndeNernstpermitecalcularelpotencialdeunapilaencondicionesdiferentesdelasestándar:

E=Eo0,0592n

logQE=Eo0,05922

log[Pb ][Ag

Comoseobserva,lossólidosnoaparecenenlaexpresiónanterior,portanto,loscambiosenellosnoproducenningunavariaciónenelpotencialdelapila.

Suponiendoquesepartedecondicionesestándar,disoluciones1My298K,unaumentode[ ]hacequeelsegundotérminodelaecuacióndeNernstseanegativo,locualhaceaumentarelvalordeE.

Analogamente, un aumento de [Pb ] hace que el segundo término de la ecuación deNernstseapositivo,locualhacedisminuirelvalordeE.


10.167.Elnúmerodeoxidacióndelcromoeneldicromatopotásicoes:a)tresb)cuatroc)cincod)seis

(O.Q.L.Murcia2010)

SabiendoquelosnúmerosdeoxidacióndelKyOson,respectivamente,+1y‐2,yqueenestecompuesto,K Cr O , la sumade losnúmerosdeoxidaciónde loselementosque lointegranes0sepuedeplantearlasiguienteecuación:

2 +1 +2 x +7 ‐2 =0x=+6



10.168.Indiquelareaccióncorrectadelsodioconelagua:a)4Na(s)+2 (l) (g)+4NaH(s)b)2Na(s)+2 (l)2NaOH(aq)+ (g)c)Na(s)+2 (l) (s)+2 (g)d)2Na(s)+ (l) (s)+ (g)

(O.Q.L.Madrid2010)

a‐c)Falso.Haydosespeciesquesedeoxidan,NayO ,yningunaquesereduce:

NaNa +e

2O O +4e

b)Verdadero.ElNaseoxidayelH sereduce:

NaNa +e

2H +2e H

d)Falso.DebeformarseNaOH(aq)ynoNa O(s)yaqueelmedioesacuoso.


10.169.Elpotencialestándardelasiguientecélulaelectroquímicaes0,431V:

Cu(s)+2 (aq) (aq)+2 (aq)¿CuáleselvalordeΔG°paraestareaccióna25°C?a)16,6Jb)20,6Jc)41,6Jd)83,2J(Dato.ConstantedeFaraday=96485C· )

(O.Q.L.Madrid2010)


cátodo(reducción):2[Fe (aq)+e Fe (aq)]

ánodo(oxidación):Cu(s)Cu (aq)+2e


ΔG°=‐nFE°

Sustituyendo:

ΔG°=‐2 96485C 0,431V 1kJ

103J=‐83,2kJ

Ningunarespuestaescorrecta.

(CuestiónsimilaralapropuestaenLuarca2005).


10.170. Se conectan en serie dos células electrolíticas con disoluciones de y,respectivamente,porlasquesehacepasarunacorrienteeléctricaduranteuncierto

tiempo.Sielcátododeplataaumentaen1,50g,¿cuántohabráganadoelcátododeCudelaotracelda?a)0,441gb)0,882gc)1,50gd)3,0g(Masasatómicas:Ag=107,8;Cu=63,5)

(O.Q.L.Madrid2010)

Elnitratodeplatayelnitratodecobre(II)endisoluciónacuosaseencuentrandisociadosdeacuerdoconlasecuaciones:


Cu NO (aq)Cu (aq)+2NO (aq)


Ag (aq)+e Ag(s)

Cu (aq)+2e Cu(s)

Relacionandomolesplataydeelectrones:

1,50gAg1molAg107,9gAg

1mole 1molAg

=0,014mole

Comolascubasestánconectadasenserie,elnúmerodemolesdeelectronesqueatraviesaambaseselmismo.RelacionandoestosmolesconlosdeCudepositado:

0,014mole1molCu2mole

63,5gCu1molCu

=0,441gCu


(CuestiónsimilaralapropuestaenLuarca2005).

10.171.Dados lossiguientespotencialesnormalesdereducción:E°( /Cu°)=+0,34VyE° ( /Ag°)=+0,80V,elprocesoredoxquesepuedeproducirde formaespontáneaconesosdoselectrodoses:a) /Cu°//Ag°/ b)Cu°/ // /Ag°c) /Cu°// /Ag°d) /Cu°//Ag°/


LareacciónesespontáneasiΔG°<0,yteniendoencuentaquelarelaciónexistenteentrelaenergíalibredeGibbsylafuerzaelectromotrizdelacélulavienedadaporlasiguienteecuación:

ΔG°=‐nFE°

ParacualquierreacciónespontáneasecumplequeE°>0.

Considerando como cátodo al electrodo de mayor potencial, las semirreacciones quetienenlugarenestecasoson:



ánodo(oxidación):Cu(s)Cu (aq)+2e

Lareacciónglobalquetienelugares.

Cu(s)+2Ag (aq)Cu (aq)+2Ag(s)


Ecelulao =Ecatodo

o Eanodoo

Ecelulao =E /Ag

o E /Cuo = 0,80V 0,34V =0,46V

Lanotaciónabreviadaquecorrespondeaestacélulaes:

Cu°/ // /Ag°


10.172.Enlasiguientereacciónquímica:

+ +ClO+ sepuededecir:a)El eselagenteoxidanteyel eselagentereductor.b)El eselagentereductoryel eselagenteoxidante.c)Noesunareaccióndeoxidación‐reducción.d)El esalavezelagenteoxidanteyelreductor.




El eseloxidantelaespeciequeganaelectronesysereduce.

oxidación:Cl +2H O2ClO +4H +2e

El eselreductorlaespeciequecedeelectronesyseoxida.

EnestareacciónseproduceladismutaciónodesproporcióndelCl .


10.173.Se tienendosdisoluciones1Mde y . ¿Cuálpodrá ser reducidoporunacorrientedehidrógenoap=1atm,T=25°Cyconcentracióndeprotones1M?a)El b)El yel c)El d)Ningunodelosdos

Datos.E°( /Sn°)=‐014VyE°( /Cu°)=+0,34V.(O.Q.L.Asturias2010)

LareacciónesespontáneasiΔG°<0,yteniendoencuentaquelarelaciónexistenteentrelaenergíalibredeGibbsylafuerzaelectromotrizdelacélulavienedadaporlasiguienteecuación:

ΔG°=‐nFE°


ParacualquierreacciónespontáneasecumplequeE°>0.

ReacciónentreH yCu :

H (g)+Cu (aq)2H (aq)+Cu(s)

Lassemirreaccionesquetienenlugarenestecasoson:

Reducción:Cu (aq)+2e Cu(s) E°=+0,34V

Oxidación:H (g)2H (aq)+2e E°=+0,00V

Elpotencialdelacélulaes,Ecélulao =0,34V,portanto,lareacciónesespontánea.

ReacciónentreH ySn :

H (g)+Sn (aq)2H (aq)+Sn(s)

Lassemirreaccionesquetienenlugarenestecasoson:

Reducción:Sn (aq)+2e Sn(s) E°=‐0,14V

Oxidación:H (g)2H (aq)+2e E°=+0,00V

Elpotencialdelacélulaes,Ecélulao =‐0,14V,portanto,lareacciónesnoespontánea.


10.174.¿CuáleselpotencialestándardelacélulaelectroquímicaCr/ // /Pb?

(aq)+2 Pb(s) E°=‐0,13V

(aq)+3 Cr(s) E°=‐0,74Va)1,09Vb)‐1,09Vc)‐0,61Vd)0,61V




cátodo(reducción):3[Pb (aq)+2e Pb(s)]

ánodo(oxidación):2[Cr(s)Cr (aq)+3e


3Pb (aq)+2Cr(s)3Pb(s)+2Cr (aq)


Ecelulao =Ecatodo

o Eanodoo

Ecelulao =E /Pb

o E /Cro = ‐0,13V ‐0,74V =0,61V



10.175.Paraunamezclaestequiométricadereactivos,¿cuálde lassiguientesafirmacionesdescribemejorloscambiosqueseproducencuandoestareacciónsehacompletado?

Zn+4 +2 +2 a)Todoelcincsehaoxidadoypartedelnitrógenosehareducido.b)Todoelcincsehaoxidadoytodoelnitrógenosehareducido.c)Partedelcincsehaoxidadoytodoelnitrógenosehareducido.d)Partedelcincsehaoxidadoypartedelnitrógenosehareducido.



reducción:2 NO +2H +e NO +H O

oxidación:ZnZn +2e

Seintercambian2electronesylaecuaciónglobalajustadaes:

2NO +4H+ZnNO +H O+Zn

Como se observa, de los 4moles de solo2actúan comooxidante ysereducen,mientrasquetodoelZnseoxida.


10.176.Durante la electrólisisdeunadisoluciónacuosade , ¿qué sucedería con lamasa de plata depositada si la corriente se duplicara y el tiempo de electrólisis sedisminuyeraenlamitaddesuvalorinicial?a)Seríalamisma.b)Aumentaríaaldobledesuvalorinicial.d)Disminuiríaauncuartodesuvalorinicial.d)Disminuiríaalamitaddesuvalorinicial

(O.Q.L.LaRioja2010)

La masa de plata depositada en el cátodo de la cuba es proporcional a la cantidad decorriente que pasa por esta, y la cantidad de corriente se calcula multiplicando laintensidaddelacorrienteporeltiempoquecirculaésta:

Q=I·t

Si I se hace el doble y t se reduce a lamitad, el producto I·t permanece constante, portanto,lacantidaddeplataquesedepositaeslamisma.


10.177.Señalecuáleslaespecieenlaqueelazufretieneelestadodeoxidaciónformalmásalto:a)Aniónsulfito, b)Anióntiosulfato, c)Aniónhidrógenosulfato, d)Azufreoctoatómico,


Teniendoencuentaqueen lasespeciesdadaselnúmerodeoxidacióndeloxígenoes‐2,delhidrógeno+1,elnúmerodeoxidacióndelazufreenlasmismases:

a)EnelSO : x+3 ‐2 =‐2x=+4

b)EnelS O : 2 x +3 ‐2 =‐2x=+2


c)Enel : x+1 +1 +4 ‐2 =‐1x=+6

d)EnelS : x=0


10.178. Dada su gran electronegatividad los halógenos son oxidantes fuertes. El ordencrecientedelcarácteroxidanteserá:a) > > > b) > > > c) > > > d) > > >


El carácter oxidante de una especie mide su facilidad para captar electrones. En loshalógenosesteestantomayorcuantomáselevadaseasuelectronegatividad:

(3,98)> (3,16)> (2,96)> (2,66)


10.179.EnunapilaDaniellconpuentesalinodeKCl:a)Porelcircuitoexterno,loselectronescirculandesdeelelectrododeZnaldeCu.b)Porelcircuitolíquidointerno,loselectronescirculandesdeelelectrododeCualdeZn.c)AlelectrododeZnsedirigenlos delpuentesalino.d)ElelectrododeCueselpolonegativodelapila.


ElesquemadeunapilaDanielles:

a‐b)Verdadero.Loselectronessedirigensiemprehaciapotencialescrecientes.

c) Falso. Los ionesK sedirigenhacia la semipila Cu /Cuyaque en elladisminuye lacargapositiva.


d) Falso. El electrodo de Cu es el polo positivo de la pila ya que es el que tienemayorpotencialdereducción.

Lasrespuestascorrectassonayb.

10.180. Tres cubas electrolíticas conectadas en serie contienen disoluciones acuosas denitratoplata,nitratodecobre(II)ynitratodeníquel(III).Alpasar lamismacorrienteporlastres,enlosrespectivoscátodos:a)Sedepositarálamismacantidaddesustanciaenlastres.b)Enlascubasdenitratodecobre(II)ynitratodeníquel(III)sedepositarádoblenúmerodeequivalentes‐gramodelmetalqueenladenitratodeplata.c)Enlacubadenitratodeplatasedepositarámayorcantidaddesustancia.d) En las cubas de nitrato de cobre (II) y nitrato de níquel (III) se depositará lamismacantidaddesustancia.


Lasecuacionesquímicascorrespondientesalassemirreaacionesdereducciónquetienenlugarenloscátodosdecadaunadelascubaselectrolíticasylosequivalentes‐gramodelosmetalesqueenellassedepositanson:

Ag (aq)+e Ag(s) Eq‐gAg=107,9/1=107,9g

Cu (aq)+2e Cu(s) Eq‐gCu=63,5/2=31,75g

Ni (aq)+3e Ni(s) Eq‐gNi=58,7/3=19,6g

LaleydeFaradaydiceque:

“lacantidaddesustanciadepositadaenunaelectrólisisesdirectamenteproporcionalalacantidaddeelectricidadquecirculaporlacuba”.

a)Falso.Lasmasasdepositadasenloscátodosdelastrescubassondiferentes.

b)Falso.Elnúmerodeequivalentes‐gramodepositadosenlastrescubaseselmismo.

c)Verdadero.Lamasadepositadaenlacubaquecontienenitratodeplataeslamayoryaqueelequivalente‐gramodelaplataeselmáselevadodelostres.

d)Falso.Lamasadepositadaenlacubaquecontienenitratodecobre(II)esmayorqueenlaquecontienenitratodeníquel(III)yaqueelequivalente‐gramodelcobreesmayorqueeldelníquel.


10.181.¿Cuálesdelassiguientesreaccionessondeoxidación‐reducción?

I. +

II.Cu+2 +2Ag

III. +2LiOH +

IV. +2NaOH +2NaCla)IIIb)IVc)IyIId)I,IIyIIIe)Todas


I.Verdadero.



oxidación:P P +2e

II.Verdadero.

reducción:2 Ag +e Ag

oxidación:CuCu +2e

III.Falso.Noseintercambianelectrones.

IV.Falso.Nose intercambianelectronesyaqueningunade lasespeciesFe ,Na ,Cl yOH cambiasunúmerodeoxidación.


10.182.Sehacepasarlamismacantidaddeelectricidadatravésdedoscélulaselectrolíticasenserie.UnacontieneNaClylaotra fundidos.Suponiendoquelaúnicareaccióneslareduccióndelionametal,¿dequémetalserecogerámayorcantidadyenquéelectrodo?a)Sodioenelánodob)Sodioenelcátodoc)Aluminioenelánodod)Aluminioenelcátodoe)Noesposiblequesehayadepositadomasaalguna.


Entodaslascélulasseandeltipoquesealareducciónsiempretienelugarenelcátodo.

DeacuerdoconlaleydeFaradayquediceque:

“la cantidad de sustancia depositada en el cátodo en una célula electroquímica esdirectamente proporcional al número demoles de electrones que atraviesan dichacélula”.

ConsiderandolareduccióndeunionmetálicoX :

X +ne X

Relacionando la cantidad de electricidad que atraviesa la célula (Q culombios) con elmetal,lamasademetaldepositadoes:

QC1mole

FC1molXnmole

MgX1molX

Q Mn F

gX

Teniendo en cuenta que las únicas variables son los valores de M (masa molar) y n(númerodeoxidacióndelmetal),enestecaso:

SodiogNa 23QF

AluminiogNa 27Q3F

Sedepositamássodio.



10.183.Unmétodoparaprotegermetalesdelacorrosiónesconectarelmetaldirectamente“ánododesacrificio”.¿Cuáldelossiguientesmetaleseselmásapropiadoparaactuarcomoánododesacrificioparaelcadmio(E° /Cd=‐0,40V)?a)Co(E° /Co=‐0,28V)b)Al(E° /Al=‐1,66V)c)Mg(E° /Mg=‐2,37V)d)Fe(E° /Fe=‐0,44V)e)Zn(E° /Zn=‐0,76V)


Elmejormetaldelospropuestosparaprotegerdelacorrosiónactuandocomoánododesacrificioesaquelquetengaelpotencialdereducciónmásbajo,loquequieredecirquees el metal más fácil de oxidar. De los metales propuestos el más apropiado es elmagnesio(E°Mg /Mg=‐2,37V).


10.184. Dados los siguientes potenciales de reducción, E° ( /Zn) = ‐0,76 V y E°( / ,Pt)=+0,77V;sededuceque:

I.ElpotencialdelacélulaZn/ // / ,Ptes+0,01VII.ElZntienemayorpoderreductorqueel III.El puedeoxidaralZn

a)I,IIyIIIsoncorrectasb)IyIIsoncorrectasc)IIyIIIsoncorrectasd)SoloIescorrectae)SoloIIIescorrecta


Setratadeunacélulavoltaicaenlaque:

▪ El electrodo de mayor potencial, / ,Pt es el cátodo y en él se produce lasemirreaccióndereducciónylaespeciequímica actúacomooxidante:

Fe +e Fe

▪ El electrodo de menor potencial, /Zn es el ánodo y en él se produce lasemirreaccióndeoxidaciónylaespeciequímicaZnactúacomoreductor:

ZnZn +2e


Ecelulao =Ecatodo

o Eanodoo

Ecelulao =E /

o E /Zno = 0,77V ‐0,76V =1,53V

LapropuestaIesfalsaylaspropuestasIIyIIIsoncorrectas.



10.185.Enlaecuaciónquímicasiguiente:

C+ + + lasumadetodosloscoeficientesestequiométricoses:a)16b)9c)12d)7

(O.Q.L.Murcia2011)


reducción:2 NO +2H +e NO +H O

oxidación:C+2H OCO +4H +4e

Laecuaciónglobalajustadaes:

4HNO +C4NO +CO +2H O

Lasumadetodosloscoeficientesestequiométricoses12.


10.186.¿Quéafirmacionescorrecta?a) esunéter.b)Elnúmerooestadodeoxidacióndelcromoenel es+6.c)El esuncompuestocovalente.d)Eldiamanteesunexcelenteconductordelaelectricidad.

(O.Q.L.Murcia2011)

a)Falso.ElCH COOCH esunéster,acetatodemetilo.

b)Verdadero.Elanióndeesasustanciaeseldicromato,Cr O yelnúmerodeoxidacióndelcromoenelmismoes:

2 x +7 ‐2 =‐2x=+6

c)Falso.ElBaF estáformadopordoselementosdemuydiferenteelectronegatividad,elflúor, elemento que tiene la máxima electronegatividad y que tiende a formar el aniónfluoruro, F ; y el bario, un metal alcalinotérreo del 6º periodo con una bajaelectronegatividadyque,portanto,tiendeaformarelcatiónBa .Elresultadolalaunióndeambosdalugarauncompuestoconunenlacepredominantementeiónico.

d) Falso. El diamante es una sustancia formada por átomos de carbono unidos entre símediante un enlace covalente. El resultado es una red cristalina sólida a temperaturaambiente en la que no existen electrones deslocalizados de forma que la sustancia nopuedeconducirlacorrienteeléctrica.


10.187.Lasiguientereacciónredoxtienelugarenmedioácido:

+HCl + + a) eselagenteoxidanteb) experimentaunaoxidaciónc) actúacomooxidantefuerted) secomportacomoagenteoxidante.





MnO actúacomooxidante,ganaelectronesysereduce.

oxidación:5 Cl +3H OCl +2e

Cl actúacomoreductor,cedeelectronesyseoxida.


10.188.Paraunprocesoelectrolíticodeunadisoluciónde enelque seobtieneAgmetal,¿cuáldelassiguientesafirmacionesesverdadera?a)Paraobtener1moldeAgserequiereelpasode2molesdeelectrones.b)Enelánodoseproducelaoxidacióndelosprotonesdelagua.c)Enelcátodoseproduceoxígeno.d)Loscationesplatasereducenenelcátodo.


Las ecuaciones químicas correspondientes a las semirreaciones de oxidación y dereducciónquetienenlugarenelánodoycátodo,respectivamente,son:


ánodo(oxidación):4OH (s)O (g)+2H O(l)+4e

a)Falso.Serequiere1moldeelectrones.

b)Falso.Seoxidanlosioneshidroxilodeagua.

c)Falso.Eloxígenoseobtieneenelánodo.

d)Verdadero.Lareduccióntienelugarenelcátodo.


10.189.CuálseráelE°paracélulavoltaicaconstruidapor:

+2 Zn E°(V)=‐0,762

+ Tl E°(V)=‐0,336a)0,090Vb)0,426Vc)1,098Vd)1,434V



Las ecuaciones químicas correspondientes a las semirreaciones de oxidación y dereducciónquetienenlugarenelánodoycátodo,respectivamente,son:

cátodo(reducción):2[Tl (aq)+e Tl(s)]

ánodo(oxidación):Zn(s)Zn (aq)+2e


2Tl (aq)+Zn(s)2Tl(s)+Zn (aq)



Ecelulao =Ecatodo

o Eanodoo

Ecelulao =E /Tl

o E /Zno = ‐0,336V ‐0,762V =0,426V


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Cuestiones de ácido-base, precipitación y electroquímica