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EBAU Andalucía: química (junio 2018) - ejercicio B.4 (4655)

Viernes 13 de julio de 2018, 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.

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:

$\left {\color[RGB]{192,0,0}{\textbf{\ce{HCl + H2O -> Cl- + H3O+}}\ \ \bf \acute{a}cido}} \atop {\color[RGB]{192,0,0}{\textbf{\ce{NH3 + H2O -> NH4+ + OH-}}\ \ \bf base}} \right \}$

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:

$\color[RGB]{0,112,192}{\textbf{\ce{Na+ + H2O -> X}}}$

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 un ácido muy fuerte.

$\color[RGB]{0,112,192}{\textbf{\ce{CH3COO- + H2O -> CH3COOH + OH-}}}$

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: $[\ce{OH-}][\ce{H3O+}] = 10^{-14}\ \to\ \bf [\ce{H3O+}] = \color[RGB]{0,112,192}{\bm{10^{-10}\ M}}$

Tercera: $[\ce{OH-}][\ce{H3O+}] = 10^{-14}\ \to\ \bf [\ce{H3O+}] = \color[RGB]{0,112,192}{\bm{10^{-7}\ M}}$

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

$\fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bf Segunda > Tercera > Primera}}$

EBAU Andalucía: química (junio 2018) - ejercicio B.4 (4655)

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