Problema 4 · Química Selectividad Cataluña Setembre Serie 3 2022

a) Escriviu la reacció de dissociació de l'àcid cloroacètic

Solución: $\mathrm{ClCH_2COOH(aq) + H_2O \rightleftharpoons ClCH_2COO^-(aq) + H_3O^+(aq)}$

a) Calculeu quants grams d'àcid cloroacètic ha de contenir com a màxim una dissolució aquosa de 100,0 mL d'aquest àcid perquè compleixi la normativa europea

Solución: $7{,}28\text{ g} / 7{,}2846\text{ g}$

b) Escriviu la reacció de valoració de l'àcid cloroacètic amb hidròxid de sodi

Solución: $\mathrm{ClCH_2COOH(aq) + OH^-(aq) \rightarrow ClCH_2COO^-(aq) + H_2O}$ / $\mathrm{ClCH_2COOH(aq) + NaOH(aq) \rightarrow ClCH_2COONa(aq) + H_2O}$

b) Valor del pH del punt d'equivalència (àcid, bàsic o neutre)

Solución: Bàsic

b) Justifiqueu si el valor del pH del punt d'equivalència és àcid, bàsic o neutre

Solución: La sal que es forma és el cloroacetat de sodi ($\mathrm{ClCH_2COONa}$). El catió sodi ($\mathrm{Na^+}$) prové d'una base forta i no reacciona amb l'aigua, però l'anió cloroacetat ($\mathrm{ClCH_2COO^-}$), base conjugada d'un àcid feble, reacciona amb l'aigua segons una hidròlisi bàsica: $$\mathrm{ClCH_2COO^- + H_2O \rightleftharpoons ClCH_2COOH + OH^-}$$ Per tant, en el punt d'equivalència el pH serà bàsic (superior a 7).

b) Indiqueu el material de laboratori necessari per tal de poder dur a terme la valoració

Solución: Bureta (amb peu i pinça per subjectar-la), pipeta aforada (amb pera d'aspiració o aspirador), matràs d'Erlenmeyer (o vas de precipitats) i indicador àcid-base (que viri a zona bàsica, com la fenolftaleïna).

b) Feu un dibuix del muntatge experimental per dur a terme la valoració

Solución: Dibuix del muntatge experimental de valoració volumètrica que ha d'incloure clarament: - Suport peu amb pinça de subjecció. - Bureta graduada que conté la dissolució valorant d'hidròxid de sodi ($\mathrm{NaOH}$). - Matràs d'Erlenmeyer a sota de la bureta que conté el volum conegut de dissolució d'àcid cloroacètic i unes gotes d'indicador àcid-base.