EBAU Andalucía Química junio 2018: opción A ejercicio 6 (resuelto)

, por F_y_Q

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Se preparan 187 mL de una disolución de ácido clorhídrico (HCl) a partir de 3 mL de un ácido clorhídrico comercial de 37\% de riqueza en masa y densidad 1,184 g/mL. Basándote en las reacciones químicas correspondientes, calcula:
a) La concentración de la disolución preparada y su pH.
b) El volumen (mL) de disolución de Ca(OH)_2 0,1 M necesario para neutralizar 10 mL de la disolución final preparada de HCl.
Datos: masas atómicas relativas H = 1 ; Cl = 35,5.


SOLUCIÓN:

a) Debemos calcular qué soluto contienen los 3 mL de disolución comercial y, a partir de ahí, hacer el cálculo de la molaridad y el pH.
mol_{HCl} = 3\ mL\ D\cdot \frac{1,184\ g\ D}{1\ mL\ D}\cdot \frac{37\ g\ HCl}{100\ g\ D}\cdot \frac{1\ mol\ HCl}{36,5\ g\ HCl} = 3,6\cdot 10^{-2}\ mol\ HCl

[HCl] = \frac{3,6\cdot 10^{-2}\ mol}{0,187\ L} = \bf 0,192\ M

Como se trata de un ácido fuerte, estará completamente disociado (HCl + H_2O\ \to\ Cl^- + H_3O^+) y la concentración de H_3O^+ coincide con la del ácido. El pH de la disolución será:

pH = -log\ [H_3O^+] = -log\ 0,192 = \bf 0,72


b) La reacción de neutralización que nos plantean es:

2HCl + Ca(OH)_2\ \to\ CaCl_2 + 2H_2O

Como se trata de ácido y base fuertes podemos aplicar la expresión:
V_a\cdot M_a\cdot n_{H_3O^+} = V_b\cdot M_b\cdot n_{OH^-}
Despejamos el volumen de base y sustituimos:

V_b = \frac{10\ mL\cdot 0,192\ M\cdot 1}{0,1\ M\cdot 2} = \bf 9,6\ mL\ Ca(OH)_2