Page 803 - Quimica - Undécima Edición

Preguntas y problemas 773

saturada. Calcule el pH de una disolución saturada de con el pH de una disolución CH 3 COOH 0.500 M antes
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Ca(OH) 2 . d) ¿Cuál es la concentración de iones Mg a y después de que se ha diluido 10 veces su volumen.
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este pH? e) ¿Cuál ion (Ca o Mg ) es el que suele 16.137 La histidina es uno de los 20 aminoácidos que se encuen-
eliminarse primero? ¿Por qué? tran en las proteínas. Aquí se muestra una molécula de
16.131 Considere la ionización del siguiente indicador ácido- histidina completamente protonada donde los números
base denotan los valores de pK a de los grupos ácidos.
1
2
HIn(ac) Δ H (ac) 1 In (ac) O
9.17
B 1.82
El indicador cambia de color de acuerdo con las rela- H 3 NOCHOCOOH
ciones de las concentraciones de la forma ácida y de su A
CH 2
base conjugada descritas en la página 742. Demuestre 6.00 A
que el intervalo de pH donde el indicador cambia del
HN
color ácido al básico es pH 5 pK a ± 1, donde K a es la NH
constante de ionización del ácido.
a) Muestre la ionización progresiva de la histidina en
16.132 Los aminoácidos son los bloques de construcción de las 1
proteínas. Estos compuestos contienen al menos un disolución (Sugerencia: El ion H se desprenderá pri-
mero del grupo ácido más fuerte seguido por el siguien-
grupo amino (—NH 2 ) y un grupo carboxilo (—COOH).
Considere la glicina (NH 2 CH 2 COOH). Según el pH de te grupo ácido más fuerte y así sucesivamente.) b) Un
ion dipolar es aquel en el que las especies tienen un
la disolución, la glicina puede existir en una de tres
formas posibles: número igual de cargas positivas y negativas. Identifi que
el ion dipolar en a). c) El pH al que el ion dipolar pre-
Completamente protonada: NH —CH —COOH domina se denomina el punto isoeléctrico, representado
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3
– por pI. El punto isoeléctrico es el promedio de los valo-
—CH —COO
Ion dipolar: NH 3 2 res de pK a que inducen y siguen a la formación del ion
–
Completamente ionizada: NH —CH —COO dipolar. Calcule el pI de la histidina. d) El grupo histidi-
2
2
na tiene una función importante en el sistema amorti-
Prediga la forma predominante de la glicina a un pH de
guador de la sangre (vea “Química en acción”, página
1.0, 7.0 y 12.0. El valor de pK a del grupo carboxilo es
1
2.3 y el del grupo amonio (—NH 3 ) es 9.6. 734). ¿Qué par conjugado ácido-base mostrado en a) es
responsable de esta acción?
16.133 a) Con respecto a la fi gura 16.6, describa cómo deter- 16.138 Una muestra de 0.96 L de HCl gaseoso, a 372 mmHg y
minaría el valor de pK b de la base. b) Derive una ecua-
22°C, se burbujea en 0.034 L de NH 3 0.57 M. ¿Cuál es
ción análoga a la de Henderson-Hasselbalch que el pH de la disolución resultante? Suponga que el volu-
relacione pOH con pK b para una base débil B y su ácido men de la disolución permanece constante y que el HCl
1
conjugado HB . Trace una curva de valoración en la se disuelve por completo en la disolución.
que se muestre la variación del pOH de la disolución
16.139 a) Suponiendo que la disociación es completa y que no
básica con respecto al volumen del ácido fuerte que se
agrega de una bureta. Describa cómo determinaría el hay formación de pares iónicos, calcule el punto de
congelación de una disolución NaI 0.50 m. b) ¿Cuál es
valor de pK b a partir de esta curva. (Sugerencia: pK b 5
2log K b .) el punto de congelación después de agregar a la disolu-
ción sufi ciente HgI 2 , un compuesto insoluble, para que
16.134 25.0 mL de una disolución de HF 0.20 M se valora con reaccione con todos los iones I libres en la disolución?
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una disolución NaOH 0.20 M. Calcule el volumen de
Suponga que el volumen permanece constante.
disolución de NaOH agregada cuando el pH de la diso- 16.140 Calcule la masa máxima (en gramos) de cada una de las
lución es a) 2.85, b) 3.15, c) 11.89. Ignore la hidrólisis
siguientes sales solubles que se puede añadir a 200 mL
de la sal.
de una disolución MgCl 2 0.100 M sin hacer que se for-
16.135 Dibuje las curvas de distribución para una disolución me un precipitado: a) Na 2 CO 3 , b) AgNO 3 , c) KOH.
acuosa de ácido carbónico. Su gráfi co debe mostrar la Suponga que el volumen permanece constante.
fracción de las especies presentes como el eje y y el pH 16.141 Se trata 1.0 L de una disolución saturada de carbonato
como el eje x. Observe que, a cualquier pH, sólo dos de de plata a 5°C con sufi ciente ácido clorhídrico para des-
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las tres especies (H 2 CO 3 , HCO 3 y CO 3 ) están presen- componer el compuesto. El dióxido de carbono que se
tes en concentraciones apreciables. Use los valores de genera se recolecta en un tubo de 19 mL y ejerce una
pK a en la tabla 15.5. presión de 114 mmHg a 25°C. ¿Cuál es el K ps del
16.136 Una forma de distinguir una disolución amortiguadora Ag 2 CO 3 a 5°C?
de una disolución ácida es mediante la dilución. a) 16.142 Las dos curvas que se muestran en la p. 774 representan
Considere una disolución amortiguadora compuesta la valoración de dos ácidos débiles de la misma concen-
por CH 3 COOH 0.500 M y CH 3 COONa 0.500 M. tración con una base fuerte como NaOH. Use tres
Calcule su pH y el pH después de que se ha diluido 10 observaciones para determinar cuál de los dos ácidos es
veces su volumen. b) Compare el resultado del inciso a) más fuerte.