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Resolución de los ejercicios de Reacciones Ácido-Base: Neutralización

RESOLUCIÓN DE LOS EJERCICIOS DE NEUTRALIZACIÓN PARA REACCIONES ÁCIDO BASE:

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RESOLUCIÓN DE LOS EJERCICIOS PROPUESTOS:

 

RESOLUCIÓN EJERCICIO Q2BE1921:

APARTADO A:

La neutralización es el proceso:

ÁCIDO+BASE«SAL+AGUA

En el proceso los H+ del ácido se neutralizan con los OH- de la base, formando agua.

En el punto final de la neutralización o punto de equivalencia se verifica que los equivalentes del ácido y la base son iguales. Por ello:

MÁCIDO·VALÁCIDO·VOLÁCIDO= MBASE·VALBASE·VOLBASE

Donde M es la Molaridad,

VAL es la valencia

VOL es el volumen

En el punto de equivalencia entonces, con los datos que tenemos:

APARTADO B:

El volumen de la disolución de ácido que contiene 1 gramo, como ya tenemos la molaridad:

RESOLUCIÓN EJERCICIO Q2BE1667:

n(H3O+) = V · [H2SO4] · 2 = 0,040 L · 3 mol·L–1 · 2 = 0,24 mol

que neutralizan 0,24 moles de OH, es decir, 0,24 moles de NaOH.

m (NaOH) = n · M = 0,24 mol · 40 g·mol–1 = 9,6 g

RESOLUCIÓN EJERCICIO Q2BE1668:

a) Teniendo en cuenta que [ ]=moles/V y que tanto los ácidos como las bases, pueden aportar diferentes números de (H3O+) como de (OH), la fórmula general para calcular los moles de (H3O+) y de (OH):

n (H3O+) = Va · [HCl] · a = 0,025 L · 0,3 mol·L–1 · 1 = 0,0075 mol

n (OH) = Vb · [NaOH] · b = 0,035 L · 0,4 mol·L–1 · 1 = 0,014 mol

 Se van a neutralizar 0,0075 moles de H3O+ con 0,0075 moles de OHquedando un exceso de 0,0065 moles de OHen un volumen total de 60 ml, que son los que definen el pH que queda

 

b) Al ser tanto el ácido como la base electrolitos fuertes cuando se produzca la neutralización el pH de la mezcla será neutro.

Va · 0,3 M · 1 = 35 ml · 0,4 M · 1 Þ Va = 46,67 ml

RESOLUCIÓN EJERCICIO Q2BE1669:

a) como pH=-log [H3O+] → [H3O+] = 10 -pH . Teniendo en cuenta de que hay un ión hidronio por cada molécula de ácido nítrico:

[HNO3]primera = [H3O+]primera = 10–2,4 = 3,98 · 10–3 M

n (H3O+) = Vprimera · [HNO3]primera = 0,100 L · 3,98 · 10–3 mol·L–1 = 3,98 · 10–4 mol

 

[HNO3]segunda = [H3O+]segunda = 10–0,3 = 0,501 M

b) Se necesitan 3,98 · 10–4 moles de OH, es decir 3,98 · 10–4 moles de NaOH.

m = n · M = 3,98 · 10–4 mol · 40 g·mol–1 = 0,0159 g = 15,9 mg

RESOLUCIÓN EJERCICIO Q2BE1670:  

a) FALSO, pues el mientras el catión NH4+ proviene de una base débil (amoniaco), y por tanto provoca hidrólisis ácida

(NH4+ + H2O  → NH3 + H3O+), el Cl proviene de ácido fuerte y no provoca hidrólisis.  

b) FALSO, pues se produce una neutralización completa con formación de NaCl y agua. Tanto el Clcomo el Na+ proceden de electrolitos fuertes y ninguno provoca hidrólisis, con lo que al no haber exceso ni de OH ni de H3O+ la disolución mezcla será neutra.  

c) FALSO, pues se produce una neutralización completa con formación de NH4Cl y agua. Tal y como se vio en a) el NH4+ provoca hidrólisis ácida.  

d) VERDADERO, pues el CH3COO es la base conjugada de un ácido débil (ácido acético) y provoca hidrólisis básica:

CH3COO + H2O → CH3COOH + OH.

RESOLUCIÓN EJERCICIO Q2BE1671:

pOH = –log 3,8 ·10–3 M = 2,42 Þ pH = 14 – 11, 58 = 11, 58

b) Va · 0,1 M · 2 = 20 ml · 0,8 M · 1 → Va = 5 ml

RESOLUCIÓN EJERCICIO Q2BE1672:

n (HNO3) = 0,32 ·250 ml·1,19 g·ml-1·(1 mol/63 g)= 1,5 moles

pOH = 14 – 13,93 = 0,07 Þ [OH] = 0,85 M

Va · 1,5 M = 50 ml · 0,85 M → Va = 28,3 ml

RESOLUCIÓN EJERCICIO Q2BE1673:

n (NH3) = 1,0 L · 0,25 mol/L = 0,25 mol;

n (HCl) = 0,4 L · 0,30 mol/L = 0,12 mol

Reacción de neutralización: NH3 + HCl → NH4Cl

Se neutralizan 0,12 mol de HCl con 0,12 mol de NH3, con lo que queda un exceso de 0,13 mol de NH3 en un total de 1,4 litros de disolución.

RESOLUCIÓN EJERCICIO Q2BE1675:

a) n(HCl) = V · [HCl] = 0,200 L · 0,4 mol·L–1 = 0,080 mol

m (HCl) = n · M = 0,080 mol · 36,5 g·mol–1 = 2,92 g

b) n(H3O+) = Va · [HCl] · a = 0,005 L · 0,4 mol·L–1 · 1 = 0,002 mol

n(OH) = Vb · [NaOH] · b = 0,015 L · 0,15 mol·L–1 · 1 = 0,00225 mol

Se neutralizan 0,002 moles de H3O+ con 0,002 moles de OH quedando un exceso de 2,5·10–4 moles de OH en un volumen total de 20 ml.

c) 5 ml · 0,4 M · 1 = Vb · 0,15 M · 1 → Vb = 13,33 ml

RESOLUCIÓN EJERCICIO Q2BE1676:

El ácido (orto)fosfórico es H3PO4 y disocia, por tanto, 3 H+.

10 ml · 0,1 M · 3 = Vb · 0,21 M · 1 → Vb = 14,3 ml

RESOLUCIÓN EJERCICIO Q2BE1677:

n(OH) = Vb · [NaOH] · b = 0,080 L · 0,10 mol·L–1 · 1 = 0,008 mol

n(H3O+) = Va · [HCl] · a = 0,020 L · 0,5 mol·L–1 · 1 = 0,010 mol

Se neutralizan 0,008 moles de OHcon 0,008 moles de H3O+ quedando un exceso de 0,002 moles de H3O+ en un volumen total de 100 ml.

 

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