Àcids i bases: exercicis de selectivitat de Química (Comunitat Valenciana)

L'àcid acetilsalicílic, $\mathrm{C_9H_8O_4}$, és la molècula activa en el fàrmac Aspirina®. S'obté en reaccionar l'àcid salicílic, $\mathrm{C_7H_6O_3}$, amb anhídrid acètic, $\mathrm{C_4H_6O_3}$, segons l'equació química següent: $\mathrm{C_7H_6O_3(s) + C_4H_6O_3(l) \rightarrow C_9H_8O_4(s) + C_2H_4O_2(l)}$ Contesteu una de les qüestions següents (b1 o b2).

L'àcid acetilsalicílic, $\mathrm{C_9H_8O_4}$, és la molècula activa en el fàrmac Aspirina®. S'obté en reaccionar l'àcid salicílic, $\mathrm{C_7H_6O_3}$, amb anhídrid acètic, $\mathrm{C_4H_6O_3}$, segons l'equació química següent: $\mathrm{C_7H_6O_3(s) + C_4H_6O_3(l) \rightarrow C_9H_8O_4(s) + C_2H_4O_2(l)}$ Contesteu una de les qüestions següents (b1 o b2).

Opció 2.B L'àcid propanoic, $\mathrm{CH_3{-}CH_2{-}COOH}$, amb constant d'acidesa $K_a$ (25 °C) = $1{,}3\cdot 10^{-5}$, és un àcid feble que inhibeix el creixement de fongs quan es troba en una proporció de l'1 % en massa. Amb aquesta finalitat, es prepara un litre d'una dissolució d'aquesta riquesa. Calculeu:

Opció 2.B En l'etiqueta d'una botella d'amoníac que s'usa per a la neteja domèstica s'indica que té un 8 % en massa de $\mathrm{NH_3}$ i que la seua densitat és 0,97 $\mathrm{kg\cdot L^{-1}}$. Calcule: Dada: $K_b(\mathrm{NH_3}) = 1{,}78\cdot 10^{-5}$.

Opció 2.A L'efedrina, $\mathrm{C_{10}H_{15}ON}$, s'utilitza com a descongestionant en alguns aerosols nasals. Es tracta d'una base orgànica feble, amb l'equilibri de basicitat següent: $\mathrm{C_{10}H_{15}ON(aq) + H_2O(l) \rightarrow C_{10}H_{15}ONH^+(aq) + OH^-(aq)}$ Una dissolució d'efedrina, de concentració inicial 0,035 $\mathrm{mol\cdot L^{-1}}$, té un pH d'11,33 a 25 °C. Calcule:

Es disposa d'una dissolució d'un àcid feble monopròtic, HA, de concentració 0,5 $\mathrm{mol\cdot L^{-1}}$, amb un grau d'ionització del 12 %. Conteste a una de les qüestions següents (b1 o b2).

Es disposa d'una dissolució d'un àcid feble monopròtic, HA, de concentració 0,5 $\mathrm{mol\cdot L^{-1}}$, amb un grau d'ionització del 12 %. Conteste a una de les qüestions següents (b1 o b2).

L'àcid benzoic ($\mathrm{C_7H_6O_2}$) és un àcid monopròtic (HA, $K_a = 6{,}25\cdot 10^{-5}$), emprat com additiu alimentari. Es preparen 200 mL d'una dissolució aquosa que conté 490 mg de l'àcid. Dades: masses atòmiques relatives: H = 1,0; C = 12,0; O = 16,0.

Es disposa en el laboratori d'una dissolució d'àcid acètic, $K_a = 1{,}78\cdot 10^{-5}$, de concentració desconeguda. El pH de la dissolució és 3,11.

Qüestió 3 Raoneu si les següents afirmacions són vertaderes o falses. (0,5 punts per cada apartat) Dades: $K_a(\mathrm{CH_3COOH}) = 1{,}8\cdot 10^{-5}$; $K_b(\mathrm{NH_3}) = 1{,}8\cdot 10^{-5}$. $K_w = 10^{-14}$.

Càlculs estequiomètrics. Un mordent és una substància que serveix per a fixar els colors en els teixits. L'acetat de calci s'empra com a mordent i es prepara fent reaccionar àcid acètic amb hidròxid de calci segons l'equació química no ajustada següent: $\mathrm{CH_3\text{-}COOH(aq) + Ca(OH)_2(aq) \rightarrow Ca(CH_3\text{-}COO)_2(aq) + H_2O(l)}$ Dades: masses atòmiques relatives: H = 1,0; C = 12,0; O = 16,0; Ca = 40,0.

Reaccions àcid-base. L'àcid benzoic, $\mathrm{C_7H_6O_2}$, és un àcid monopròtic que s'usa com a conservant i s'identifica amb el codi europeu E-210. En una indústria alimentària es prepara una dissolució d'àcid benzoic de concentració 0,01 mol·L$^{-1}$. Dades: masses atòmiques relatives: H = 1,0; C = 12,0; O = 16,0.

Qüestió 4. Reaccions àcid-base. Raoneu si les afirmacions següents són vertaderes o falses: (0,5 punts cada apartat) Dades: $K_b(\mathrm{NH_3}) = 1{,}8\cdot 10^{-5}$; $K_w = 10^{-14}$.

Reaccions àcid-base. L'àcid glicòlic és un àcid monopròtic, HA, que usen els dermatòlegs per a eliminar arrugues i disminuir l'acne, a causa del caràcter irritant que té. L'efecte que produeix en la pell depèn de la concentració que es faça servir; de fet, només els dermatòlegs poden usar dissolucions amb un pH inferior a 3.

Reaccions àcid-base. Càlculs estequiomètrics. Es disposa d'una dissolució A d'àcid clorhídric comercial de densitat 1,19 kg·L$^{-1}$ i riquesa 38 % en massa. Per a preparar una segona dissolució B, es prenen 10,0 mL de la dissolució A, i es dilueixen amb aigua destil·lada fins a un volum final de 15,0 litres. Dades: masses atòmiques relatives: H = 1,0; Cl = 35,5. $K_w = 10^{-14}$.

Qüestió 4. Química àcid-base. (0,5 punts cada apartat) Dades: $K_a(\mathrm{HIO_3}) = 1{,}7\cdot 10^{-1}$; $K_a(\mathrm{HNO_2}) = 4{,}5\cdot 10^{-4}$; $K_a(\mathrm{HClO}) = 3\cdot 10^{-8}$; $K_w = 10^{-14}$.

Química àcid-base. En un laboratori es disposa dels següents àcids monopròtics: àcid cloroetanoic $K_a = 1{,}51\cdot 10^{-3}$, àcid làctic $K_a = 1{,}48\cdot 10^{-4}$, àcid propanoic $K_a = 1{,}32\cdot 10^{-5}$, àcid etanoic $K_a = 1{,}78\cdot 10^{-5}$.

Qüestió 4. Química àcid-base. Al laboratori es disposa de quatre dissolucions: A (HCl 0,1 M), B (NaOH 0,1 M), C (HF 0,1 M) i D ($\mathrm{NH_3}$ 0,1 M). Discutiu raonadament si les afirmacions següents són vertaderes o falses: (0,5 punts cada apartat) Dades: $K_a(\mathrm{HF}) = 6{,}6\cdot 10^{-4}$; $K_b(\mathrm{NH_3}) = 1{,}8\cdot 10^{-5}$; $K_W = 10^{-14}$.

Equilibri àcid-base. En diluir amb aigua 25 mL d'una dissolució de fluorur d'hidrogen, HF, 6 M fins a aconseguir un volum total de 800 mL s'obté una dissolució de pH 1,94.

Equilibri àcid-base. A 25 °C, la constant d'acidesa de l'àcid làctic, $\mathrm{C_3H_6O_3}$, que s'empra com a suavitzant en cosmètica, val $1{,}40\cdot 10^{-4}$; i la de l'àcid benzoic, $\mathrm{C_7H_6O_2}$, utilitzat com a conservant en begudes refrescants, té un valor de $6{,}0\cdot 10^{-5}$. Nota: considereu que tant l'àcid làctic com el benzoic són monopròtics, HA.

Qüestió 4. Química àcid-base. Justifiqueu si són vertaderes o falses les següents afirmacions: (0,5 punts cada apartat) Dada: $K_a(\mathrm{HF}) = 6{,}3\cdot 10^{-4}$.