Page 746 - Quimica - Undécima Edición

716 CAPÍTULO 15 Ácidos y bases

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15.105 Una disolución contiene un ácido débil monoprótico cipio, puede aceptar dos iones H . Explique por qué no
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HA y su sal de sodio NaA, ambos en una concentración existe la especie H 4 O . De existir, ¿cuál sería su geo-
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0.1 M. Demuestre que [OH ] 5 K w /K a . metría espacial?
15.106 Los tres óxidos de cromo comunes son CrO, Cr 2 O 3 y 15.118 El HF es un ácido débil, pero su fuerza aumenta con la
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CrO 3 . Si el Cr 2 O 3 es anfótero, ¿qué se puede decir res- concentración. Explique. (Sugerencia: El F reacciona
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pecto de las propiedades ácido-base del CrO y del con el HF para formar HF 2 . La constante de equilibrio
CrO 3 ? de esta reacción es de 5.2 a 25°C).
15.107 Utilice los datos de la tabla 15.3 para calcular la cons- 15.119 Cuando el cloro reacciona con el agua, la disolución
tante de equilibrio de la siguiente reacción: resultante es ligeramente ácida y reacciona con el
AgNO 3 para producir un precipitado blanco. Escriba
HCOOH(ac) 1 OH (ac) Δ las ecuaciones balanceadas que representen estas reac-
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HCOO (ac) 1 H 2 O(l2 ciones. Explique por qué los fabricantes de blanquea-
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dores domésticos agregan bases como el NaOH a sus
15.108 Utilice los datos de la tabla 15.3 para calcular la cons- productos para aumentar su efi cacia.
tante de equilibrio de la siguiente reacción:
15.120 Cuando la concentración de un ácido fuerte no es sus-
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CH 3 COOH(ac) 1 NO 2 (ac) Δ tancialmente mayor a 1.0 3 10 M, debe tomarse en
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CH 3 COO (ac) 1 HNO 2 (ac) cuenta la ionización del agua para el cálculo del pH de
la disolución. a) Derive una expresión para el pH de
15.109 La mayoría de los hidruros de los metales de los grupos una disolución de un ácido fuerte que incluya la contri-
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1A y 2A son iónicos (las excepciones son BeH 2 y bución de iones [H ] provenientes del H 2 O. b) Calcule
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MgH 2 , que son compuestos covalentes). a) Describa la el pH de una disolución de HCl 1.0 3 10 M.
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reacción entre el ion hidruro (H ) y el agua, en función 15.121 Calcule el pH de una disolución de NH 4 CN 2.00 M.
de una reacción ácido-base según Brønsted. b) La mis- 15.122 Calcule las concentraciones de todas las especies en
ma reacción también puede clasifi carse como una reac-
una disolución de H 3 PO 4 0.100 M.
ción redox. Identifi que los agentes oxidante y reductor.
15.123 Identifi que el ácido y la base de Lewis que dan por
15.110 Calcule el pH de una disolución de acetato de amonio
resultado la formación de las siguientes especies: a)
(CH 3 COONH 4 ) 0.20 M. 2 22 2
AlCl 4 , b) Cd(CN) 4 , c) HCO 3 , d) H 2 SO 4 .
15.111 La novocaína, utilizada por los dentistas como anestési- 15.124 Las disoluciones muy concentradas de NaOH no se
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co local, es una base débil (K b 5 8.91 3 10 ). ¿Cuál deben almacenar en vidriería Pyrex. ¿Por qué? (Su-
es la proporción de la concentración de la base y su
gerencia: Vea la sección 11.7.)
ácido en el plasma sanguíneo (pH 5 7.40) de un pacien-
te? 15.125 En fase de vapor, las moléculas del ácido acético se
asocian, en cierta proporción, para formar dímeros:
15.112 ¿Cuál de las siguientes es una base más fuerte: NF 3 o
NH 3 ? (Sugerencia: El F es más electronegativo que el 2CH 3 COOH(g) Δ (CH 3 COOH) 2 (g)
H.)
A 51°C la presión de un sistema de vapor de ácido acé-
15.113 ¿Cuál de las siguientes es una base más fuerte: NH 3 o tico es de 0.0342 atm en un matraz de 360 mL. El vapor
PH 3 ? (Sugerencia: El enlace NOH es más fuerte que el se condensa y se neutraliza con 13.8 mL de NaOH
enlace POH.) 0.0568 M. a) Calcule el grado de disociación (a) del
15.114 El producto iónico del D 2 O es de 1.35 3 10 215 a 25°C. dímero en estas condiciones:
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a) Calcule el pD si pD 5 2log [D ]. b) ¿Para qué valo-
(CH 3 COOH) 2 Δ 2CH 3 COOH
res de pD será ácida una disolución en D 2 O? c) Derive
una relación entre pD y pOD. (Sugerencia: Vea el problema 14.117 para el procedi-
15.115 Dé un ejemplo de a) un ácido débil que contenga áto- miento general.) b) Calcule la constante de equilibrio
mos de oxígeno, b) un ácido débil que no contenga K P para la reacción en a).
átomos de oxígeno, c) una molécula neutra que se com- 15.126 Calcule las concentraciones de todas las especies en
porte como un ácido de Lewis, d) una molécula neutra una disolución de Na 2 CO 3 0.100 M.
que se comporte como una base de Lewis, e) un ácido 15.127 La constante de la ley de Henry para el CO 2 a 38°C es
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débil que contenga dos átomos de H ionizables, f ) un de 2.28 3 10 mol/L atm. Calcule el pH de una diso-
par conjugado ácido-base en el que ambos reaccionen lución de CO 2 a 38°C que esté en equilibrio con el gas
con HCl para formar dióxido de carbono gaseoso. a una presión parcial de 3.20 atm.
15.116 ¿Cuál es el pH de 250.0 mL de una disolución acuosa 15.128 El ácido cianhídrico (HCN) es un ácido débil y un com-
que contiene 0.616 g del ácido trifl uorometansulfónico puesto venenoso y mortal; se utiliza en estado gaseoso
(CF 3 SO 3 H), que es un ácido fuerte? (como cianuro de hidrógeno) en la cámara de gases.
15.117 a) Utilice el modelo de RPECV para predecir la geome- ¿Por qué es peligroso poner en contacto el cianuro de
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tría espacial del ion hidronio H 3 O . b) El átomo de O sodio con ácidos (como el HCl) sin una ventilación
del H 2 O tiene dos pares libres de electrones y, en prin- apropiada?