Q: ¿Cuál es el pH de una solución acuosa de HCl con concentración de $2.0 \times 10^{-3}$ M, considerando que HCl es un ácido fuerte?

$pH = -\log(2.0 \times 10^{-3}) = 2.70$

Q: Una muestra de sangre tiene una concentración de iones hidróxido de $2.5 \times 10^{-7}$ M. ¿Cuál es el pH de la sangre?

$pOH = -\log(2.5 \times 10^{-7}) = 6.60$, $pH = 14.00 - 6.60 = 7.40$

Q: ¿Cuál es la concentración de iones OH$^-$ en una solución de HCl cuya concentración de protones es $1.3$ M? Utiliza $K_w = 1.0 \times 10^{-14}$.

$[OH^-] = \frac{K_w}{[H^+]} = \frac{1.0 \times 10^{-14}}{1.3} = 7.7 \times 10^{-15}$ M

Q: ¿Cuál es el pH de una solución de Ba(OH)$_2$ de $1.8 \times 10^{-2}$ M, considerando que Ba(OH)$_2$ es una base fuerte y se disocia completamente?

$[OH^-] = 2 \times 1.8 \times 10^{-2} = 3.6 \times 10^{-2}$ M$, $pOH = -\log(3.6 \times 10^{-2}) = 1.44$, $pH = 14.00 - 1.44 = 12.56$

Q: ¿Cuál es el porcentaje de ionización de un ácido débil HA si la concentración inicial es $0.10$ M y la concentración de $H_3O^+$ en equilibrio es $1.34 \times 10^{-3}$ M?

$\% \text{ ionización} = \frac{1.34 \times 10^{-3}}{0.10} \times 100\% = 1.34\%$

Q: ¿Cuál es el pH de una solución de ácido acético 0.1 M, sabiendo que $K_a = 1.8 \times 10^{-5}$?

Primero, $[H^+] = \sqrt{K_a \times [CH_3COOH]} = \sqrt{1.8 \times 10^{-5} \times 0.1} = 1.34 \times 10^{-3}$ M. $pH = -\log(1.34 \times 10^{-3}) = 2.87$

Question 1

¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe correctamente la diferencia entre la definición de ácido según Arrhenius y la definición de ácido según Brønsted-Lowry?

Accepted Answer

Arrhenius define los ácidos como sustancias que producen protones en solución acuosa, mientras que Brønsted-Lowry los define como donadores de protones al disolvente.

Question 2

¿Cuál es el pH de una solución acuosa de HCl con concentración de $2.0 	imes 10^{-3}$ M, considerando que HCl es un ácido fuerte?

Accepted Answer

$pH = -\log(2.0 	imes 10^{-3}) = 2.70$

Question 3

Una muestra de sangre tiene una concentración de iones hidróxido de $2.5 	imes 10^{-7}$ M. ¿Cuál es el pH de la sangre?

Accepted Answer

$pOH = -\log(2.5 	imes 10^{-7}) = 6.60$, $pH = 14.00 - 6.60 = 7.40$

Question 4

¿Cuál de las siguientes sustancias es un electrolito fuerte y por qué?

Accepted Answer

NaCl, porque se disocia completamente en iones Na$^+$ y Cl$^-$ en solución acuosa.

Question 5

¿Cuál es la concentración de iones OH$^-$ en una solución de HCl cuya concentración de protones es $1.3$ M? Utiliza $K_w = 1.0 	imes 10^{-14}$.

Accepted Answer

$[OH^-] = \frac{K_w}{[H^+]} = \frac{1.0 	imes 10^{-14}}{1.3} = 7.7 	imes 10^{-15}$ M

Question 6

¿Cuál es el pH de una solución de Ba(OH)$_2$ de $1.8 	imes 10^{-2}$ M, considerando que Ba(OH)$_2$ es una base fuerte y se disocia completamente?

Accepted Answer

$[OH^-] = 2 	imes 1.8 	imes 10^{-2} = 3.6 	imes 10^{-2}$ M$, $pOH = -\log(3.6 	imes 10^{-2}) = 1.44$, $pH = 14.00 - 1.44 = 12.56$

Question 7

¿Cuál es el porcentaje de ionización de un ácido débil HA si la concentración inicial es $0.10$ M y la concentración de $H_3O^+$ en equilibrio es $1.34 	imes 10^{-3}$ M?

Accepted Answer

$\% 	ext{ ionización} = \frac{1.34 	imes 10^{-3}}{0.10} 	imes 100\% = 1.34\%$

Question 8

¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta respecto a la fuerza de los ácidos y su constante de ionización $K_a$?

Accepted Answer

Un ácido con mayor $K_a$ es más fuerte que uno con menor $K_a$.

Question 9

¿Cuál es el pH de una solución de ácido acético 0.1 M, sabiendo que $K_a = 1.8 	imes 10^{-5}$?

Accepted Answer

Primero, $[H^+] = \sqrt{K_a 	imes [CH_3COOH]} = \sqrt{1.8 	imes 10^{-5} 	imes 0.1} = 1.34 	imes 10^{-3}$ M. $pH = -\log(1.34 	imes 10^{-3}) = 2.87$

Question 10

¿Cuál es la constante de equilibrio $K$ para la reacción general $aA + bB \rightleftharpoons cC + dD$?

Accepted Answer

$K = \frac{[C]^c [D]^d}{[A]^a [B]^b}$

Question 11

¿Cuál es el pH de una solución de HF 0.5 M, sabiendo que $K_a = 7.1 	imes 10^{-4}$?

Accepted Answer

Primero, $[H^+] = \sqrt{K_a 	imes [HF]} = \sqrt{7.1 	imes 10^{-4} 	imes 0.5} = 0.019$ M. $pH = -\log(0.019) = 1.72$

Question 12

¿Cuál es la relación entre $K_w$, $K_a$ y $K_b$ para un ácido y su base conjugada?

Accepted Answer

$K_w = K_a 	imes K_b$

Question 13

¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta respecto a la autoionización del agua?

Accepted Answer

La autoionización del agua produce iones $H_3O^+$ y $OH^-$ en concentraciones iguales a $1.0 	imes 10^{-7}$ M a 25°C.

Question 14

¿Cuál es el pOH de una solución de NaOH 0.1 M, considerando que NaOH es una base fuerte?

Accepted Answer

$pOH = -\log(0.1) = 1$

Question 15

¿Cuál de las siguientes sustancias es un ejemplo de base débil y por qué?

Accepted Answer

NH$_3$, porque se disocia parcialmente en agua formando NH$_4^+$ y OH$^-$.

Question 16

¿Cuál es el pH de una muestra de lluvia ácida con $pH = 4.82$? ¿Cuál es la concentración de iones $H^+$?

Accepted Answer

$[H^+] = 10^{-4.82} = 1.51 	imes 10^{-5}$ M

Question 17

¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta respecto a la neutralización entre un ácido fuerte y una base fuerte?

Accepted Answer

La reacción produce una sal y agua, y el pH final será neutro si las cantidades son equivalentes.

Question 18

¿Cuál es la constante de disociación del agua ($K_w$) a 25°C y cómo se relaciona con las concentraciones de $H_3O^+$ y $OH^-$?

Accepted Answer

$K_w = [H_3O^+][OH^-] = 1.0 	imes 10^{-14}$

Equilibrio Ácido-Base y Electrolitos en Soluciones Acuosas

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