Equilibrios ácido-base

Química · Unidad 5

Antes del pH hay que decidir qué especies quedan: una neutralización se resuelve primero por moles.

Lecciones del tema

Resumen y esquema de decisión

Formulario del tema

Ácidos, bases y fuerza relativa

$$\mathrm{HA}+{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\rightleftharpoons {\mathrm{A}}^{-}+{\mathrm{H}}_3{\mathrm{O}}^{+}$$

$$K_a\approx \frac{[{\mathrm{H}}_3{\mathrm{O}}^{+}][{\mathrm{A}}^{-}]}{[\mathrm{HA}]},p{K}_a=-\log K_a$$

$$K_a(\mathrm{HA})K_b({\mathrm{A}}^{-})=K_w$$

pH, pOH y cálculos de equilibrio

$$\mathrm{pH}\approx -\log [{\mathrm{H}}_3{\mathrm{O}}^{+}],\mathrm{pH}+\mathrm{pOH}\approx 14(25{}^{\circ }\mathrm{C})$$

$$K_a=\frac{x^2}{C-x}$$

$$\mathrm{pH}\approx p{K}_a+\log \frac{[{\mathrm{A}}^{-}]}{[\mathrm{HA}]}\text{tampón, bajo sus hipótesis}$$

Neutralización y valoraciones

$$n=cV$$

$$\mathrm{HA}+{\mathrm{OH}}^{-}⟶{\mathrm{A}}^{-}+{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$$

$${\mathrm{pH}}_{\mathrm{media}\mathrm{equivalencia}}\approx p{K}_a\text{ácido débil/base fuerte}$$

Refuerzo 1 · Recuperación activa

Cierra los apuntes. Escribe una respuesta antes de revelar cada criterio; después compárala y corrige lo que falte.

¿Base Brønsted?

Aceptora de un protón.

¿Ácido débil y raíz cuadrada?

Se usa si se validan las aproximaciones.

¿Punto final?

Señal experimental elegida para detectar el final.

Refuerzo 2 · Detecta el error

Refuerzo 3 · Reto de transferencia

Refuerzo 4 · Minitest mixto

Nueve preguntas del banco de las tres lecciones, reunidas para practicar la elección del método. Se reutilizan preguntas, no se presentan como un banco nuevo.

La base conjugada de H₂PO₄⁻ es…

1. H₃PO₄
2. HPO₄²⁻
3. PO₄³⁻ directamente

Solución y explicación

Respuesta: HPO₄²⁻. Pierde un solo protón en ese par.

Si calculas x/C≈40 %, la aproximación C−x≈C…

1. Está siempre validada
2. No es adecuada
3. Se arregla redondeando

Solución y explicación

Respuesta: No es adecuada. La variación no es pequeña y hay que resolver el equilibrio sin esa simplificación.

En una valoración ácido débil/base fuerte, el pH de equivalencia…

1. Siempre es 7
2. Puede ser mayor que 7 por hidrólisis
3. Siempre es la pKa

Solución y explicación

Respuesta: Puede ser mayor que 7 por hidrólisis. La base conjugada producida puede generar OH⁻.

Una pKa menor implica, en el mismo medio…

1. Ácido más fuerte
2. Ácido siempre más concentrado
3. Mayor pH obligatorio

Solución y explicación

Respuesta: Ácido más fuerte. pKa es el logaritmo negativo de Ka, no la concentración.

Antes de usar Henderson tras añadir ácido fuerte…

1. Se actualizan moles por reacción
2. Se ignora la adición
3. Se igualan ambas concentraciones

Solución y explicación

Respuesta: Se actualizan moles por reacción. El balance químico precede al equilibrio aproximado.

Con volúmenes aditivos, una concentración final se calcula usando…

1. El volumen total
2. Solo el volumen inicial del ácido
3. El volumen del reactivo limitante

Solución y explicación

Respuesta: El volumen total. Los moles restantes están en toda la disolución final.

Kw=10⁻¹⁴ se usa aquí específicamente a…

1. Cualquier temperatura
2. 0 K
3. 25 °C

Solución y explicación

Respuesta: 25 °C. El producto iónico cambia con la temperatura.

Una sal siempre produce pH=7…

1. Sí
2. Si está disuelta
3. No

Solución y explicación

Respuesta: No. Sus iones pueden hidrolizarse.

En media equivalencia de HA débil monoprótico, pH≈…

1. 14
2. 0
3. pKa

Solución y explicación

Respuesta: pKa. La relación de base conjugada y ácido es aproximadamente uno.

Refuerzo 5 · Flashcards del tema

Las doce tarjetas se comparten con las lecciones: son las mismas tarjetas, no doce duplicados que haya que estudiar dos veces.

¿Ácido Brønsted?

Ya lo he intentado: revelar respuesta

Donador de un protón.

Intenta responder antes de mirar.

¿Base Brønsted?

Ya lo he intentado: revelar respuesta

Aceptora de un protón.

Intenta responder antes de mirar.

¿Pareja conjugada?

Ya lo he intentado: revelar respuesta

Dos especies que difieren en un H⁺.

Intenta responder antes de mirar.

¿Fuerza y concentración?

Ya lo he intentado: revelar respuesta

Propiedades distintas que deben analizarse por separado.

Intenta responder antes de mirar.

¿pH definido rigurosamente con qué?

Ya lo he intentado: revelar respuesta

Con actividad, aproximada por concentración en el modelo diluido.

Intenta responder antes de mirar.

¿Ácido débil y raíz cuadrada?

Ya lo he intentado: revelar respuesta

Se usa si se validan las aproximaciones.

Intenta responder antes de mirar.

¿Tampón?

Ya lo he intentado: revelar respuesta

Ácido débil y base conjugada presentes en cantidades apreciables.

Intenta responder antes de mirar.

¿Capacidad tampón ilimitada?

Ya lo he intentado: revelar respuesta

No; puede agotarse una de las especies.

Intenta responder antes de mirar.

¿Equivalencia?

Ya lo he intentado: revelar respuesta

Proporción estequiométrica entre reactivos.

Intenta responder antes de mirar.

¿Punto final?

Ya lo he intentado: revelar respuesta

Señal experimental elegida para detectar el final.

Intenta responder antes de mirar.

¿Qué se calcula antes del pH?

Ya lo he intentado: revelar respuesta

Moles, reacción y especie que queda.

Intenta responder antes de mirar.

¿Siempre pH 7 en equivalencia?

Ya lo he intentado: revelar respuesta

No; depende del sistema y de la temperatura.

Intenta responder antes de mirar.

Refuerzo 6 · Mezcla con un tema anterior

Cambia de procedimiento para comprobar si puedes elegirlo sin que el título del tema te lo indique.

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Fuentes y revisión editorial

Material de elaboración propia con asistencia de IA. Revisión docente final pendiente. La comprobación técnica no certifica la adaptación a una convocatoria concreta de PAU.

• Real Decreto 243/2022, texto consolidado: enseñanzas mínimas de Bachillerato
• Orden de 30 de mayo de 2023: currículo de Bachillerato en Andalucía