Ejercicio A.2 · Química PAU Madrid Extraordinaria 2020

Tema: Equilibrio químico · Del examen Extraordinaria (2020)

Enunciado

A.2 (2 puntos) Se preparan las siguientes disoluciones acuosas: NH4+\text{NH}_4^+, CH3COO−\text{CH}_3\text{COO}^-, HClO4\text{HClO}_4 y KCN\text{KCN}.

Datos. Ka(aˊcido aceˊtico)=1,8×10−5K_a(\text{ácido acético}) = 1{,}8\times 10^{-5}; Ka(aˊcido cianhıˊdrico)=4,9×10−10K_a(\text{ácido cianhídrico}) = 4{,}9\times 10^{-10}; Kb(amoniaco)=1,8×10−5K_b(\text{amoniaco}) = 1{,}8\times 10^{-5}.

a)

Escriba las reacciones de disociación en agua de cada una de las especies. [0,5 puntos]

b)

Justifique sin hacer cálculos si el pH de cada disolución es ácido, básico o neutro. [0,75 puntos]

c)

Si se parte de la misma concentración inicial, explique cuál de las disoluciones tiene mayor basicidad. [0,75 puntos]

Enunciado: Ejercicio A.2 · Química PAU Madrid Extraordinaria 2020

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a) Escriba la reacción de disociación en agua de NH4+.

Solución: NH4++H2O⇌NH3+H3O+\text{NH}_4^+ + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{NH}_3 + \text{H}_3\text{O}^+

a) Escriba la reacción de disociación en agua de CH3COO-.

Solución: CH3COO−+H2O⇌CH3COOH+OH−\text{CH}_3\text{COO}^- + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{CH}_3\text{COOH} + \text{OH}^-

a) Escriba la reacción de disociación en agua de HClO4.

Solución: HClO4+H2O→ClO4−+H3O+\text{HClO}_4 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{ClO}_4^- + \text{H}_3\text{O}^+

a) Escriba las reacciones de disociación en agua de KCN.

Solución: KCN→K++CN−\text{KCN} \rightarrow \text{K}^+ + \text{CN}^-; CN−+H2O⇌HCN+OH−\text{CN}^- + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{HCN} + \text{OH}^-

b) Justifique si el pH de la disolución de NH4+ es ácido, básico o neutro.

Solución: pH ácido, porque genera iones H3O+\text{H}_3\text{O}^+ en disolución.

b) Justifique si el pH de la disolución de CH3COO- es ácido, básico o neutro.

Solución: pH básico, porque genera iones OH−\text{OH}^- en disolución.

b) Justifique si el pH de la disolución de HClO4 es ácido, básico o neutro.

Solución: pH ácido, porque genera iones H3O+\text{H}_3\text{O}^+ en disolución.

b) Justifique si el pH de la disolución de KCN es ácido, básico o neutro.

Solución: pH básico, porque el ion K+\text{K}^+ no sufre hidrólisis pero el ion CN−\text{CN}^- sufre hidrólisis generando iones OH−\text{OH}^-.

c) Si se parte de la misma concentración inicial, explique cuál de las disoluciones tiene mayor basicidad.

Solución: La disolución de KCN\text{KCN} es más básica que la de CH3COO−\text{CH}_3\text{COO}^-. Kb(CN−)=10−144,9×10−10=2×10−5K_b(\text{CN}^-) = \frac{10^{-14}}{4{,}9\times 10^{-10}} = 2\times 10^{-5} Kb(CH3COO−)=10−141,8×10−5=5,6×10−10K_b(\text{CH}_3\text{COO}^-) = \frac{10^{-14}}{1{,}8\times 10^{-5}} = 5{,}6\times 10^{-10} Como Kb(CN−)>Kb(CH3COO−)K_b(\text{CN}^-) > K_b(\text{CH}_3\text{COO}^-), la disolución de KCN\text{KCN} presenta mayor basicidad.

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