EBAU Andalucía Química junio 2018: opción B ejercicio 4 (resuelto)

, por F_y_Q

a) Según la teoría de Brönsted-Lowry justifica, mediante las correspondientes reacciones químicas, el carácter ácido, básico o neutro de disoluciones acuosas de HCl y de \ce{NH3}

b) Según la teoría de Brönsted-Lowry escribe la reacción que se produciría al disolver etanoato de sodio (\ce{CH3COONa}) en agua, así como el carácter ácido, básico o neutro de dicha disolución.

c) Se tienen tres disoluciones acuosas de las que se conocen: de la primera [\ce{OH-}] = 10^{-4}\ M, de la segunda la [\ce{H3O+}] = 10^{-4}\ M y de la tercera la [\ce{OH-}] = 10^{-7}\ M. Ordénalas, justificadamente, en función de su acidez.


SOLUCIÓN:

a) Esta teoría establece que un ácido es aquella sustancia capaz de ceder protones, mientras que una base es aquella sustancia que acepta protones. En este contexto, y considerando disoluciones acuosas, las reacciones químicas serán:

\ce{HCl + H2O -> Cl- + H3O+} (Ácido)

\ce{NH3 + H2O -> NH4+ + OH-} (Base)

b) La disolución de la sal daría lugar a la disociación en sus iones. Cada uno de estos iones, en agua, actúa de manera distinta:

\ce{Na+ + H2O -> X}

El catión sodio es una especie que no modifica el producto iónico del agua porque no puede actuar como ácido ni como base y deriva de una base muy fuerte.
\ce{CH3COO- + H2O -> CH3COOH + OH-}

El anión etanoato sí que puede alterar el producto iónico del agua actuando como base y aceptando un protón, ya que deriva de un ácido débil y tiene cierto carácter básico. Por lo tanto, la disolución de la sal dará lugar a una disolución básica.
c) Para ordenar las tres disoluciones será bueno que todas estén expresadas en función de la concentración del mismo ion. Vamos a expresar todas las concentraciones en función de la concentración de hidronio (u oxonio):
Primera: [\ce{OH-}][\ce{H3O+}] = 10^{-14}\ \to\ \bf [\ce{H3O+}] = 10^{-10}\ M

Tercera: [\ce{OH-}][\ce{H3O+}] = 10^{-14}\ \to\ \bf [\ce{H3O+}] = 10^{-7}\ M

Cuanto mayor sea la concentración de \ce{H3O+} mayor será la acidez de la disolución, por lo tanto, el orden pedido es:
Segunda > Tercera > Primera.