Ejercicio 5 - Reacciones químicas específicas · Química PAU Andalucía Ordinaria Suplente 1 2026

MANTENER LIMPIA LA PISCINA: MUCHO MÁS QUE CLORO

Los desinfectantes más comunes de piscinas están elaborados con compuestos de cloro, que en agua se convierten en $\mathrm{HClO}$, cuya capacidad para eliminar bacterias, virus y otros patógenos depende del pH. El $\mathrm{HClO}$ es un ácido débil ($K_a = 3\cdot 10^{-8}$ a $25\ ^\circ\mathrm{C}$) que en disolución acuosa se encuentra en equilibrio con su base conjugada, con un poder desinfectante mucho menor. Para que la desinfección sea óptima, la relación entre la concentración de la base conjugada y la del ácido debe ser $1/3$. Teniendo en cuenta el equilibrio de disociación de este ácido, se puede determinar el valor exacto de pH al que ha de mantenerse el agua para que el poder desinfectante sea máximo.

En una piscina comunitaria, el encargado de su mantenimiento detectó que el pH del agua estaba disminuyendo. Para corregirlo, añadió una cantidad excesiva de un compuesto alcalino, probablemente carbonato de sodio o hidróxido de potasio. La consecuencia fue inmediata y desastrosa: en las siguientes horas el agua comenzó a mostrar turbidez debido a la aparición de algas.

Se analizó una muestra del agua de la piscina y, a través de una valoración ácido-base con $\mathrm{HCl}$, se comprobó que el valor del pH era 9. Para rectificarlo, el encargado añadió un reductor de pH en pastillas. De la ficha técnica del producto comercial se obtuvo la gráfica que se muestra en la imagen, adaptada al volumen de la piscina, en la que se representa la variación del pH tras la adición sucesiva de pastillas.

b)

Calcule el valor óptimo de pH del agua para que el $\text{HClO}$ tenga su máxima capacidad desinfectante. [0,7 puntos]

c)

A la vista de la gráfica, indique el número de pastillas del reductor del pH que es necesario añadir a la piscina con objeto de corregir el pH hasta el valor óptimo. [0,3 puntos]

d)

Para llevar a cabo la valoración ácido-base se preparó una disolución de $\text{HCl}\ 0{,}1\ \text{M}$. Indique el volumen de $\text{HCl}$ comercial del $37\,\%$ de riqueza en masa y densidad $1{,}18\ \text{g}\cdot\text{mL}^{-1}$ necesario para preparar $50\ \text{mL}$ de la disolución diluida. [0,5 puntos]