ÁCIDOS Y BASES EJERCICIOS RESUELTOS PH POH ARRHENIUS BRONSTED LOWRY LEWIS DE INGRESO A LA UNIVERSIDAD PDF
PREGUNTA 1
Hallar el pH de una solución donde la concentración de los iones hidrógeno es 0,01M.
A) 1
B) 2
C) 10
D) 12
E) 14
Resolución
Por dato:
[H+] = 0,01M = 10–2M
Luego:
pH=–Log [H+]
⇒ pH=–Log (10–2)=– (–2)=2
Rpta. : "B"
PREGUNTA 2
Determina si la solución cuya concentración de iones hidrógeno es 0,002M es ácida o básica.
Considere Log2 =0,3
a) Alcalina
b) Básica
c) Ácida
d) Neutra
e) Anfótera
Resolución
Por dato:
[H+] = 0,002M = 2×10–3M
⇒ pH = –Log (2 × 10–3) = – Log2 – Log (10–3)
⇒ pH = – (0,3) – (–3) = 3 – 0,3 = 2,7
⇒ pH = 2,7< 7
Luego la sustancia es de carácter ácido.
Rpta. : "C"
PREGUNTA 3
Determine el conjugado de Brönsted-Löwry de las siguientes bases, y preséntelos en el orden respectivo:
Resolución
Rpta. : "A"
PREGUNTA 4
Halle el pH de una solución donde la concentración de iones oxidrilo es 0,001M.
A) 11
B) 12
C) 10
D) 18
E) 4
Resolución
Por dato:
[OH–] = 0,001M = 10–3M
⇒ pOH = –Log [OH–] = –Log(10–3) = 3
Luego:
pH + pOH = 14
⇒ pH = 14 – pOH = 14 – 3 = 11
Rpta. : "A"
PREGUNTA 5
Respecto a los ácidos y bases, señale si las siguientes proposiciones son verdaderas (V) o falsas (F).
I. La solución acuosa de una sustancia que presenta un pOH=2 es ácida a 25°C.
II. Todas las sustancias denominadas bases débiles son insolubles en agua.
III. Una sustancia ácida que se disuelve en agua puede producir iones hidronio (H3O+).
Marque la alternativa que contenga la secuencia correcta.
A) VFV
B) VFF
C) FVF
D) FFV
E) VVF
Resolución
Clave D
PREGUNTA 6
Respecto a las definiciones y teorías de ácido-base, señale si las siguientes proposiciones son verdaderas (V) o falsas (F).
I. El ion Cu2+ es un ácido de Lewis.
II. El compuesto NH3 es considerado una base de Arrhenius.
III. El HCO3– puede actuar como ácido de Bronsted-Lowry.
Marque la alternativa que contenga la secuencia correcta.
A) VVV
B) VVF
C) VFF
D) VFV
E) FFV
Resolución
I. Un ácido de Lewis es aquella especie química que acepta un par de electrones. Podemos considerar:
• Cationes: Cu2+; Fe3+; Ag+; etc.
• Óxidos ácidos: CO2; SO2.
• Especies cuyo átomo central presente octeto incompleto:
BF3; BeCl2.
II. Una base de Arrhenius es aquella sustancia que en solución acuosa desprende iones OH–.
• Ejemplos:
NaOH; Ba(OH)2. Pero no pudo explicar la basicidad del NH3.
III. Un ácido de Bronsted-Lowry es aquella especie que dona un protón, generando su base conjugada.
Clave D
PREGUNTA 7
En la siguiente reacción, según Bronsted - Lowry, indicar la proposición incorrecta.
A) El CℓO4 – es base conjugada.
B) El CH3COOH es la base.
C) El CH3COOH2 + es la base conjugada.
D) El CH3COOH y CH3COOH2 + forman un par conjugado.
E) HCℓO4 presenta mayor fuerza de acidez que CH3COOH.
Resolución
Rpta. : "C"
PREGUNTA 8
Respecto a los ácidos cuyas constantes de acidez se indican a continuación:
La base conjugada más débil que se genera a partir de estos ácidos, es:
A) CH3COOH–
B) C6H5COO–
C) CN–
D) BrO–
E) CℓO2
Resolución
Rpta. : "E"
PREGUNTA 9
Para definir un ácido o una base existen diferentes teorías; por ejemplo, la de Arrhenius, la de Bronsted- Lowry y la de Lewis. Para la reacción
A) El HCO3– es la base conjugada.
B) El HF es el ácido conjugado.
C) El H2CO3 es el ácido conjugado.
D) El F(ac)– es el ácido conjugado.
E) El HF es la base.
Resolución
Rpta. : "C"
PREGUNTA 10
Identifique las condiciones las condiciones que debe cumplir una solución ácida.
I) [H+] > [OH–]
II) pH >7
III) [H+] = 1×10–7M
A) Solo II
B) Solo I
C) II y III
D) Solo III
E) I y II
Resolución
Rpta. : "B"
PREGUNTA 11
A 25ºC, el agua de lluvia puede llegar a tener un pOH de hasta 12. En este caso, ¿cuántas veces mayor es la concentración de iones hidronio de esta agua con respecto al agua neutra?
A) 12/7
B) 2/7
C) 5
D) 105
E) 1012
Resolución
Rpta. : "D"
PREGUNTA 12
Dada la siguiente reacción en medio acuoso
Señale la alternativa que corresponda a un par conjugado ácido-base según Bronsted-Lowry.
Resolución
Rpta. : "D"
PREGUNTA 13
Para la siguiente ecuación química:
¿Qué especies químicas se compartan como ácidos de Brönsted y Lowry?
A) HCN y H2O
B) H3O+ y CN–
C) HCN y H3O+
D) H2O y CN–
E) H2O y H3O+
Resolución
Clave C
PREGUNTA 14
Calcule la concentración molar (en mol/L) de iones H+ en el equilibrio de una solución acuosa de ácido hipocloroso (HClO) 0,1 M, si Ka = 2,90×10–8.
A) 5,39 × 10–7
B) 5,39 × 10–6
C) 5,39 × 10–5
D) 5,39 × 10–4
E) 5,39 × 10–3
Resolución
Clave C
PREGUNTA 15
A 37 °C la concentración de los iones H3O+ en una cierta muestra es 3,95×10–8 mol/L. Si el producto iónico del agua a esta temperatura es 2,39×10–14, calcule la concentración molar (en mol/L) de los iones OH– a 37 °C e indique si la muestra es ácida, básica o neutra.
A) 3,0 ×10–7; básica
B) 3,0 ×10–7; ácida
C) 3,0 ×10–7; neutra
D) 6,0 ×10–7; ácida
E) 6,0 ×10–7; básica
Resolución
Clave E
PREGUNTA 16
El pH es la medida de la concentración de iones hidrógeno en una solución y determina el grado de acidez o alcalinidad. Con respecto al pH y considerando que Kw aumenta con la temperatura, señale la alternativa correcta después de determinar si la proposición es verdadera (V) o falsa (F).
I) A cualquier temperatura se cumple que el pH del agua siempre es neutro.
II) En una solución ácida a 25 °C el pH es menor a 7.
III) Las soluciones alcalinas a cualquier temperatura siempre presentan un pH mayor a 7.
A) FFF
B) VVV
C) VFV
D) FFV
E) VVF
Resolución
Rpta. : "E"
PREGUNTA 17
Calcule el grado de ionización de una solución de ácido nitroso, HNO2(ac) 0,2M.
Dato: Ka(HNO2)=4,5×10 –4
A) 0,0095
B) 0,0200
C) 0,0475
D) 0,1000
E) 0,2000
Resolución
Clave C
PREGUNTA 18
Al mezclar una solución de KOH 2,5 M con otra solución de HNO3 0,5 M, se obtiene un litro de solución. Calcule el volumen de la solución ácida utilizada (en litros) si el pH de la solución resultante es igual a 1,0.
A) 0,27
B) 0,47
C) 0,57
D) 0,67
E) 0,87
Resolución
Clave E
PREGUNTA 19
Si se mezclan 4 mL de una solución de HCℓ 0,15N con 1mL de una solución NaOH 0,4N. El pOH de la solución resultante es:
(Log2=0,3)
A) 0,7
B) 5,3
C) 7,5
D) 10,2
E) 12,6
Resolución
Rpta. : "E"
PREGUNTA 20
Si en el plasma sanguíneo actúa un amortiguador formado por H2CO3(ac) y HCO3(ac)– con un pKa igual a 6,3 y la relación de HCO3(ac)– a H2CO3(ac) es 11,3.
Determine el pH del plasma sanguíneo aplicando la ecuación de Henderson - Hasselbalch.
Dato: log 11,3 = 1,05
A) 6,45
B) 6,65
C) 7,45
D) 7,35
E) 6,35
Resolución
Clave D
PREGUNTA 21
Dadas las siguientes proposiciones respecto a la definición ácido - base de Bronsted - Lowry:
I) El ácido conjugado del HNO3 es el catión H2NO3+
II) El ácido más fuerte genera la base conjugada más débil.
III) El ácido conjugado del anión CO32– es el anión HCO3–
Son correctas:
A) Solo II
B) I, II y III
C) I y III
D) I y II
E) II y III
Resolución
Rpta. : "B"
PREGUNTA 22
En un experimento realizado para determinar la constante de acidez de una solución 3×10–2 M de un ácido monoprótico, se encontró que la concentración de H3O+ es 5×10–5 M. Calcule su constante de acidez.
A) 1,7×10–3
B) 8,3×10–7
C) 8,3×10–9
D) 8,3×10–8
E) 1,7×10–7
Resolución
Rpta. : "D"
PREGUNTA 23
Dada la siguiente tabla de constantes de ionización ácida a 25ºC
¿Cuáles de las siguientes proposiciones son correctas?
I) AℓHBrO le corresponde la base conjugada más estable.
II) HCℓO2 es el ácido más reactivo.
III) La base conjugada de HN3 es N–3 y es la base conjugada más débil.
A) solo I
B) solo II
C) solo III
D) I y II
E) I, II y III
Resolución
Rpta. : "B"
PREGUNTA 24
La ionización del H2S en medio acuoso se produce mediante las siguientes reacciones:
¿Cuál es la concentración molar (mol/L) de los iones H+ en una solución acuosa de H2S 0,1 M?
A) 1,0×10–3
B) 1,0×1–4
C) 1,0×10–5
D) 1,0×10–6
E) 1,0×10–7
Resolución
Rpta. : "B"
PREGUNTA 25
En un experimento realizado en la determinación de la constante de acidez de una solución 3×10–2M de un ácido monoprótico, se encontró que la concentración del ion H3O+ es 5×10–5M. Determine su constante de acidez.
A) 8,5 ×10–7
B) 8,3 ×10–7
C) 8,5 ×10–8
D) 8,3 ×10–9
E) 8,3 ×10–8
Resolución
Rpta. : "E"
PREGUNTA 26
Estas ecuaciones químicas corresponden a diferentes soluciones acuosas 0,1 M:
Resolución
Rpta. : "D"
PREGUNTA 27
Si a 10mL de una solución de KOH 0,22 mol/L se adiciona 100 mL de agua, calcule el pH a 25°C de la solución resultante.
Dato: log2=0,30
A) 2,30
B) 1,70
C) 11,70
D) 7,00
E) 12,30
Resolución
Rpta. : "E"
PRACTICA
PREGUNTA 1
Cuando una sustancia acepta protones se comporta como un (a) _______ y cuando cede protones se comporta como un (a) _______
a) Ácido – base
b) Oxisal – hidróxido
c) Hidrácido - hidróxido
d) Base – ácido
e) Oxácido - base
PREGUNTA 2
Según ARRHENIUS un ácido es aquella:
a) Sustancia capaz de ceder protones
b) Sustancia capaz de aceptar protones
c) Sustancia que posee átomos de Hidrógeno y que en solución acuosa libera H+
d) Sustancia que acepta electrones
e) Sustancia que acepta un par de electrones
PREGUNTA 3
¿Qué reactivo y papel se usa para medir un ácido y observar el cambio de color?
a) Fenolftaleína – tornasol rojo
b) Anaranjado de metilo – tornasol azul
c) Fenolftaleína – tornasol azul
d) Anaranjado de metilo – tornasol rojo
e) Rojo de metilo – tornasol azul
PREGUNTA 4
¿Cuál es un ácido conjugado de Bronsted en la siguiente reacción?
NH3 + H2O ⇄ NH4++OH–
a) NH3
b) H2O
c) N
d) OH–
e) NH3 y H2O
PREGUNTA 5
En el sistema ácido - base
HCℓ+ H2O ⇄ Cℓ–+H3O+
son correctos:
I) El Cℓ–1 es base
II) El H3O+ es base
III) El Cℓ–1 es ácido
a) Sólo I
b) Sólo II
c) Sólo III
d) I y II
e) II y III
PREGUNTA 6
Determine el conjugado ácido de la siguiente reacción:
CH3COOH + H2O ⇄ CH3COO–+H3O+
a) CH3COOH
b) H2O
c) CH3COO–
d) H3O
e) CH3COOH y H2O
PREGUNTA 7
Se sumerge una tira de papel tornasol en una solución ácida de que color se torna el papel
a) Rojo
b) Azul
c) Amarillo
d) Verde
e) Incoloro
PREGUNTA 8
De acuerdo a las reacciones:
NH3 + H2O → NH4++OH–
HNO3+H2O → NO3–+H3O+
Podemos afirmar:
a) El NH3 es un ácido de acuerdo a Bronsted
b) El N y H2O son bases de acuerdo a Bronsted
c) El NH3 es un ácido de acuerdo a Arrhenius
d) El H2O es un anfótero
e) El HNO3, OH– y NO3– son ácidos de acuerdo a Bronsted
PREGUNTA 9
Se considera que una sustancia tiene carácter ácido, porque:
a) Pierde protones según la teoría de Lewis
b) Pierde protones según la teoría de Bronsted
c) Pierde electrones según la teoría de Bronsted
d) Emana electrones según la teoría de Bronsted
e) Emana protones según la teoría de Bronsted
PREGUNTA 10
Si el POH de una solución 8,3 entonces la solución es:
a) Alcalina
b) Básica
c) Ácida
d) Neutra
e) Anfótera
PREGUNTA 11
Determine el POH de una solución.
Si: [H+] = 10–1,5
A) 1,5
B) 12,5
C) –1,5
D) 13,5
E) 13,8
PREGUNTA 12
Calcule el pH de una solución acidulada, si la concentración del ión hidrógeno es 5×10–4M.
(Log5=0,70)
A) 3,3
B) 4,3
C) 3,9
D) 5,3
E) 7,3
PREGUNTA 13
¿Cuáles son ácidos de Bronsted en la reacción iónica siguiente:
HCNO + H2O ⇄ CNO–+ H3O+
a) HCNO, H2O
b) HCNO, CNO–
c) HCNO, CNO+
d) HCNO, H3O+
e) H2O, H3O+
PREGUNTA 14
El pH de una solución acuosa de NaOH es 9. Calcular la concentración del ion OH– en dicha solución:
(Log3 =0,47)
A) 10–9
B) 10–5
C) 10–8
D) 10–6
E) 10–3
PREGUNTA 15
¿Qué sabor tiene el acido?
a) Agrio
b) Dulce
c) Salado
d) Sin sabor
PREGUNTA 16
¿Cuántas afirmaciones falsas existen en:
( ) En una solución neutra el POH = 7
( ) En una solución alcalina [H+]<10–7
( ) En una solución ácida el pH<7
( ) La fenolftaleína es incolora en un pH inferior a 8,3
a) 0
b) 1
c) 2
d) 3
e) 4
PREGUNTA 17
Hallar la concentración de OH– de una solución de PH=4.
A) 10–1
B) 10–4
C) 10–12
D) 10–10
E) 10–14
PREGUNTA 18
Calcular el POH de una solución acuosa de HCℓ 0,01N.
A) 1
B) 2
C) 10
D) 12
E) 14
PREGUNTA 19
Calcular el pH de una solución que contiene 0,56 de KOH en un volumen de 250mL de solución.
(PA. K=39 ; H=1 ; O=16)
(Log2=0,30)
A) 12,6
B) 1,2
C) 14
D) 1
E) 1,26
PREGUNTA 20
Se disuelve 2g de NaOH en agua destilada, obteniéndose 500mL de solución. Calcular el pH de la solución.
A) 1
B) 10
C) 9
D) 13
E) 14
PREGUNTA 21
¿Cuál es el pH de una solución si [H+] es 1×10–3 mol/L
A) 1
B) 2
C) 3
D) 4
E) 5
PREGUNTA 22
¿Cuál es el pH de una solución si [H+] es 5×10–9 mol/L
A) 1
B) 2.3
C) 10
D) 8.3
E) 14
PREGUNTA 23
¿Cuál es el pH de una solución si [H+] es 2×10–3 mol/L
A) 1
B) 2,7
C) 10
D) 12
E) 14
PREGUNTA 24
Si el pH de una solución es 8,3; entonces el pOH es:
A) 1.7
B) 5,7
C) 10,7
D) 12,7
E) 14,7
PREGUNTA 25
Hallar el pH de una solución 0,05 molar de H2SO4
A) 1
B) 2
C) 10
D) 9
E) 4
PREGUNTA 26
Hallar el pH de una solución 0,01 molar de HCℓ
A) 1
B) 2
C) 10
D) 12
E) 14
PREGUNTA 27
Hallar la concentración del ión hidrógeno sabiendo que el pH de la solución es 4,5.
A) 1
B) 2
C) 3×10–5
D) 105
E) 10
PREGUNTA 28
Determine el pH de una solución 0,02M de H2SO4
(Log2 =0,30)
A) 0,7
B) 1,4
C) 2,6
D) 3,2
E) 5,4
CLAVES – RESPUESTAS:
1)D 2)C 3)A 4)A 5)A 6)A 7)A 8)D 9)B 10)B 11)A 12)A 13)D 14)A 15)A 16)C 17)D 18)D 19)A 20)A 21)C 22)D 23)B 24)B 25)A 26)B 27)C 28)B
CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS ÁCIDOS Y BASES
ÁCIDOS
• Poseen sabor agrio como el limón, vinagre, etc.
• Reaccionan vigorosamente con los metales activos, liberándose hidrógeno gaseoso.
Metal activo: IA; IIA; Fe; Ni; Zn;...
• Descomponen a los carbonatos y bicarbonatos, liberándose CO2(g)
• Reaccionan con las bases para formar sales y agua, en una reacción denominada neutralización.
• Provocan cambio en la coloración de las sustancias denominadas indicadores colorimétricos ácido-base.
• Tienen sabor agrio:
• Cambian de color algunos indicadores :
Tornasol azul → Rojo
• Reaccionan con metales activos como el Zn, Mg y Fe produciendo H2(g)
• Reaccionan con carbonatos y bicarbonatos para producir dióxido de carbono (CO2(g)).
• Neutralizan bases.
• Los ácidos moleculares puros no conducen la electricidad pero sus disoluciones acuosas son buenas conductoras.
BASES
• Poseen sabor amargo como el té, jabón, etc.
• Al tacto son de consistencia jabonosa.
• Neutralizan a los ácidos.
• Provocan que los indicadores colorimétricos ácido-base adopten una coloración diferente que el provocado por los ácidos.
• Tienen sabor amargo
• Se untan al tanto como el agua jabonosa que presenta carácter básico (NaOH).
• Cambian de color indicadores:
Tornasol rojo → Azul
• Neutralizan a los ácidos
• Las bases comunes son hidróxidos:
• Existen bases que no poseen iones (OH)–
• La Fenolftaleína toma el color rojo grosella o lila.
• Las soluciones acuosas conducen la electricidad.
• Reacción de las bases:
INDICADORES COLORIMÉTRICOS ÁCIDO-BASE
Son sustancias generalmente de origen orgánico, que tienen la propiedad de adoptar una coloración característica frente a un ácido y diferente coloración al interactuar frente a una base. Existe una gran cantidad de indicadores, siendo los más importantes el tornasol y la fenolftaleína.
El tornasol viene impregnado en cintas de papel conteniendo un ácido (cinta roja) o una base (cinta azul); entonces, son estas tiras de papel las que se usarán para hacer contacto con un ácido o base.
TEORÍAS ÁCIDO-BASE
Para poder definir en forma más objetiva si una sustancia es ácida o básica, se han podido establecer ciertas relaciones con su estructura interna, resultando así las siguientes teorías:
TEORÍA DE ARRHENIUS (1886)
Un ácido es toda sustancia que disuelto en agua se ioniza liberando protones (H+), una base en medio acuoso se ioniza liberando iones hidróxido: (OH–)
Entonces, según esta teoría un ácido debe contener H+ en su estructura y una base OH–
Según Arrhenius, la reacción de neutralización ocurre así
ÁCIDO
Sustancia que en solución acuosa libera H+
BASE
Sustancia que en solución acuosa libera OH–
ÁCIDO - BASE
El agua puede actuar como un ácido o una base; por lo que se le denomina sustancia anfótera.
TEORÍA DE BRÖNSTED-LOWRY
Según esta teoría una reacción ácido-base genera un nuevo ácido y una nueva base, a los que se les denomina conjugados.
En esta teoría el disolvente participa de la reacción como un ácido o una base.
Nos manifiesta que la cualidad relativa del carácter ácido o básico de una sustancia está en función a la donación o aceptación de un protón.
Nos establece que
ÁCIDO
Sustancia que dona un protón H+ Sustancia que en disolución libera o cede protones. (H+1)
BASE
Sustancia que acepta un protón H+ Sustancia que en disolución acepta protones (H+1).
En este caso el agua se denomina sustancia afiprótica.
TEORÍA DE LEWIS (1916)
Esta teoría se basa en la estructura molecular de las sustancias (Notación Lewis).
ÁCIDO
Sustancia que puede aceptar electrones en la formación de enlaces.
BASE
Sustancia que puede donar electrones en la formación de enlaces.
Los ácidos de Lewis son:
☛ Aquellos átomos que no han completado su octeto
☛ Los iones positivos, porque aceptan electrones
INDICE DE IÓN HIDRÓGENO (pH)
Nos indica la Fuerza Relativa, como ácido, para una sustancia.
La escala de pH fue sugerida por Sorensen en 1909, con la finalidad de evitar el uso de exponenciales y potencias negativas al expresar la concentración del ión hidrógeno en soluciones muy diluidas (soluciones ácidas), se define
Relación entre pH y pOH a 25ºC
pH + pOH = 14
En general:
[H+]. [OH–]=10–14
ESCALA
Se debe tener en cuenta que:
pH <7 ⇒ Sustancia con carácter ácido
pH = 7 ⇒ Sustancia neutro
pH > 7 ⇒ Sustancia con carácter básico
☛ A menor valor del pH, mayor es la fuerza de acidez de una sustancia.
☛ A mayor valor del pH, menor es la fuerza de acidez y mayor la fuerza de basicidad de la sustancia.
IONIZACIÓN DEL AGUA
El agua es un electrolito muy débil que como resultado de su disociación iónica da una solución de carácter neutro, pues su comportamiento puede ser considerado tanto ácido como base.
Hay que tener en cuenta que esta disociación es endotérmica.
INDICADORES
Son sustancias químicas que cambian de color al añadirlas a soluciones ácidas o básicas. A este cambio de color del indicador se le llama viraje.
TITULACIÓN O NEUTRALIZACIÓN
Cuando se mezclan un ácido y base fuerte se produce una neutralización.
