Equilibrios ácido-base para PAU

Química · PAU · GUÍA POR TEMA

Equilibrios ácido-base para PAU: qué dominar y cómo practicar

Esta guía utiliza el contenido del curso para preparar el bloque de forma activa. No asigna una frecuencia histórica inventada ni promete que aparezca una pregunta concreta: la convocatoria oficial es la referencia final.

Competencias que deberías demostrar

• Identificar pares ácido-base conjugados y relacionar fuerza, concentración, Ka, Kb y Kw.
• Calcular pH en disoluciones sencillas, validar aproximaciones y entender hidrólisis y tampones.
• Resolver balances de neutralización y distinguir punto de equivalencia, punto final y comportamiento de ácidos débiles.

Checklist de repaso

• Ácidos, bases y fuerza relativa — Identificar pares ácido-base conjugados y relacionar fuerza, concentración, Ka, Kb y Kw.
• pH, pOH y cálculos de equilibrio — Calcular pH en disoluciones sencillas, validar aproximaciones y entender hidrólisis y tampones.
• Neutralización y valoraciones — Resolver balances de neutralización y distinguir punto de equivalencia, punto final y comportamiento de ácidos débiles.

Problemas representativos del tema

Problema 1. Escribe la base conjugada de HCO₃⁻ y su ácido conjugado.

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Pista: Perder y ganar un protón cambian también la carga.

Solución razonada: La base conjugada es CO₃²⁻ y el ácido conjugado es H₂CO₃. HCO₃⁻ puede participar como especie anfiprótica.

Problema 2. Compara ácidos de pKa=3 y pKa=5 en el mismo medio.

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Pista: Una unidad de pKa corresponde a un factor diez en Ka.

Solución razonada: El de pKa=3 tiene Ka=10⁻³, cien veces mayor que 10⁻⁵; es más fuerte en esa comparación, aunque eso no fija el pH sin conocer concentraciones.

Problema 3. HCl 0,010 M, ideal diluido a 25 °C y disociación completa. Calcula pH y pOH.

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Pista: La contribución del agua es pequeña aquí.

Solución razonada: [H₃O⁺]≈0,010 M; pH=2 y pOH=12.

Problema 4. Una base débil B tiene C=0,10 M y Kb=1,8·10⁻⁵ a 25 °C. Usa la aproximación y compruébala.

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Pista: Calcula primero OH⁻, no H₃O⁺.

Solución razonada: [OH⁻]≈√(1,8·10⁻⁶)=1,3416·10⁻³ M; fracción 1,34 %, pequeña. pOH≈2,8724 y pH≈11,1276; son resultados aproximados.

Problema 5. En el primer ejemplo, calcula pH tras 30,0 mL de base.

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Pista: Ahora sobra OH⁻.

Solución razonada: OH⁻ sobrante=0,00300−0,00250=0,00050 mol en 0,0550 L. [OH⁻]≈0,0090909 M; pOH≈2,0414 y pH≈11,9586 a 25 °C.

Problema 6. Un ácido diprótico reacciona cuantitativamente con 2 OH⁻ por molécula. ¿Cuántos moles de OH⁻ equivalen a 0,003 mol de ácido para neutralización total?

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Pista: Usa el coeficiente dos.

Solución razonada: Se requieren 0,006 mol de OH⁻ para la neutralización total descrita. No se concluye sin más la forma de toda la curva de pH.

Errores que debes vigilar

• No formar pares conjugados que difieran en dos protones. No olvidar el cambio de carga. No equiparar fuerte y concentrado. No aplicar KaKb=Kw a especies que no sean conjugadas.
• No confundir pH y pOH. No usar √KaC sin comprobación. No afirmar pH neutro por ser una sal. No usar Henderson si una especie se ha agotado. No extrapolar el pH ideal a disoluciones extremas.
• No igualar siempre moles de ácido y base si los coeficientes difieren. No olvidar el volumen final. No usar pH=pKa en equivalencia completa. No confundir indicador y definición estequiométrica.

Simulación y corrección

1. Haz una primera vuelta resolviendo lo seguro y señalando las preguntas que requieren más tiempo.
2. Escribe operaciones, unidades, hipótesis y justificaciones con claridad: una respuesta correcta sin razonamiento puede no demostrar todo el proceso.
3. Corrige con criterios oficiales cuando trabajes un examen real de tu comunidad; no uses esta página como baremo oficial.
4. Después vuelve al resumen del tema, los ejercicios, el test y los errores frecuentes.

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