Unidad 11 - Ácidos y bases

CBC / Química 05 / Unidad 11 / Ejercicio 11.24

11.24.

Se tienen soluciones acuosas a 25 ºC de igual ...

Respuesta Exapuni

Este ejercicio es muy similar a un ejercicio anterior sobre ácidos débiles, sólo que en este trabajaremos con bases débiles.

Tal como vemos en el video de teoría Ácidos y Bases, para una base débil genérica (B) en solución acuosa, la reacción ácido/base puede ser representada como:



La fuerza de estas bases puede medirse a través del valor de la constante de equilibrio:

Si planteamos la constante de equilibrio de la reacción tenemos que 
Ahora bien, como trabajamos con soluciones muy diluidas (tenemos poco soluto: base) y además la base débil B se ioniza en pequeña proporción, hay pocas moléculas de agua que reaccionan. Es por esto que la concentración de agua permanece prácticamente constante. Si reescribimos la expresión obtendremos:

, y esto se conoce como 

 es la constante de basicidad de la base, y es una medida de la fuerza de esa base
Cuando mayor es , más fuerte será la base (será mayor la concentración de iones hidróxido que produce en solución acuosa). 
Cuando menor es , más débil será la base (será menor la concentración de iones hidróxido que produce en solución acuosa).

Por último nos falta definir , que es  .



Ahora sí, podemos pasar a resolver este ejercicio.

Nos piden ordenar las bases en forma creciente de   y pH. Y nos aclaran que la concentración molar de las bases en solución acuosa es la misma. Lo primero que hacemos es mirar los datos que nos dan. Para las bases débiles a)    y c)   nos dan de dato de  y  respectivamente, por lo que podríamos comparar sus constantes de basicidad para obtener la respuesta.  Respecto a la base en b) no nos dan ningún dato sobre  o , lo cual tiene todo el sentido ya que el hidróxido de potasio (es una base fuerte que se disocia completamente en solución.

Vamos a plantear las ecuaciones  que representan la reacción de cada base en solución simplemente para comprender mejor el ejercicio.

a)    base débil, se disocia parcialmente

b)     base fuerte, se disocia totalmente

c)     base débil, se disocia parcialmente

Las concentraciones molares de base en la solución son las mismas. La  y pH de la soluciones dependerán de la fuerza de cada base.

Sabemos que el hidróxido de potasio es el que producirá una mayor concentración de iones hidróxido y que tendrá el mayor pH (menor acidez) que las otras bases ya que es una base fuerte que se disocia totalmente. Ahora hay que evaluar qué ocurre con las bases débiles. Para esto deberemos obtener el valor de  para la base a)  a partir del valor de dato :

, despejando  obtenemos que:



Entonces los valores de  de los ácidos débiles son:
a)   presenta una  =  (lo calculamos)
c)  presenta una  =  (dato)

Como  > , esto quiere decir que la base  es más fuerte que la base . Por lo tanto la base   producirá una mayor concentración de iones hidróxido en solución que el , y en consecuencia el pH de la solución de    será mayor que el de la solución de .

Resultado: 
Orden creciente de   :  c)    <    a)     <    b) 
Orden creciente de pH :    b)    <    a)     <    c) 

Comentarios
  • candemoreno33
    candemoreno33, 18/02/20

    En el punto 2) de ordenar Ph creciente. No debería ser el KOH el que tiene mayor ph?? Pq no es que a mayor concentración de  [OH-] es mayor el Ph? Y aparte de que es una base fuerte 

  • milyjb24
    milyjb24, 23/11/19

    Hola! Una pregunta, el valor de kb y ka es el mismo? Porque en el ítem c te da el valor de ka, no de kb

  • micaelataffi23
    micaelataffi23, 27/11/19

    Es un error de la guía, en realidad es kb