PAU XUÑO QUÍMICA Cualificación: O alumno elixirá UNHA das dúas opcións. Cada pregunta cualificarase con 2 puntos. OPCIÓN A

Transcript

1 PAU XUÑO 2014 Código: 27 QUÍMICA Cualificación: O alumno elixirá UNHA das dúas opcións. Cada pregunta cualificarase con 2 puntos. OPCIÓN A Dados os seguintes elementos: B, O, C e F, ordéneos en orde crecente segundo o primeiro potencial de ionización. Razoe a resposta Agrupe as especies que son isoelectrónicas: O 2-, C, F, Na +, Ge 2+, B, Zn. Razoe a resposta Formule: benceno, etanoato de metilo, 2-butanol e nomee: CH 3-CH 2-CH 2-CHO e CH 3-O-CH Razoe o tipo de isomería que presenta o composto 2-hidroxipropanoico, de fórmula química: CH 3- CH(OH)-COOH. Sinale e indique o nome dos grupos funcionais que presenta Considere a seguinte reacción: Br 2(g) 2 Br(g). Cando 1,05 moles de Br2 colócanse nun matraz de 0,980 L a unha temperatura de 1873 K disóciase o 1,20 % de Br 2. Calcule a constante de equilibrio K c da reacción Calcule a masa de cobre que se pode obter ao reaccionar 200 ml de disolución de sulfato de cobre(ll) ao 20 % en peso e densidade 1,10 g ml -1 co suficiente ferro, tendo en conta que na reacción tamén se produce sulfato de ferro(li) Sabendo que a 25 C a K s(baso 4) é 1, , determine a solubilidade do sal en g L Se 250 ml de BaCl 2 0,0040 M engádense a 500 ml de K 2SO 4 0,0080 M e supoñendo que os volumes son aditivos, indique se se formará precipitado ou non. 5. A 25 C e empregando un eléctrodo de prata e outro de cinc, disolucións de Zn 2+ (1,0 M) e Ag + (1,0 M) e unha disolución de KNO 3 2,0 M como ponte salina, constrúese no laboratorio a seguinte pila: Zn(s) Zn 2+ (aq) Ag + (aq) Ag(s). Datos: E (Zn 2+ /Zn) = -0,76 V; E (Ag + /Ag) = +0,80 V Escribir as semirreaccións que ocorren en cada eléctrodo e a ecuación da reacción iónica global, calculando tamén a forza electromotriz da pila Faga un debuxo-esquema detallado da pila, indique o ánodo e cátodo, e o sentido no que circulan os electróns, así como os ións da ponte salina. OPCIÓN B Considere o seguinte proceso en equilibrio: N 2F 4(g) 2 NF2(g); H = 38,5 kj. Razoe que lle ocorre ao equilibrio si diminúese a presión da mestura de reacción a temperatura constante Especifique que orbitais híbridos utiliza o carbono no eteno (C 2H 4), así como o tipo de enlaces que se forman na molécula. Razoe a resposta. 2. Xustifique si estas afirmacións son correctas: 2.1. O produto da constante de ionización dun ácido e a constante de ionización da súa base conxugada é igual á constante do produto iónico do auga A presenza dun ión común diminúe a solubilidade dun sal lixeiramente soluble. 3. No laboratorio pódese preparar cloro gas facendo reaccionar permanganato do potasio sólido con ácido clorhídrico concentrado No transcurso desta reacción redox fórmase cloro, cloruro de manganeso(ll), cloruro de potasio e auga. Escriba e axuste a reacción molecular mediante o método do ión-electrón Calcule o volume de cloro gas, a 20 C e 1 atm (101,3 kpa), que se obtén ao facer reaccionar 10 ml de ácido clorhídrico concentrado do 35,2 % en masa e densidade 1,175 g ml -1 cun exceso de permanganato de potasio. Datos: R = 0,082 atm L K -1 mol -1 = 8,31 J K -1 mol O naftaleno (C 10H 8) é un composto aromático sólido que se vende para combater a couza. A combustión completa deste composto para producir CO 2(g) e H 2O(l) a 25 C e 1 atm (101,3 kpa) desprende 5154 kj mol Escriba as reaccións de formación do naftaleno e a reacción de combustión Calcule a entalpía estándar de formación do naftaleno e interprete o seu signo. Datos: H f (CO 2(g)) = -393,5 kj mol -1 ; H f (H 2O(l)) = -285,8 kj mol Cantos ml dunha disolución de NaOH 0,610 M necesítanse para neutralizar 20,0 ml dunha disolución de H 2SO 4 0,245 M? Indique a reacción que ten lugar e xustifique o ph no punto de equivalencia Nomee o material necesario e describa o procedemento experimental para levar a cabo a valoración.

2 Solucións OPCIÓN A 1.- a) Dados os seguintes elementos: B, O, C e F, ordéneos en orde crecente segundo o primeiro potencial de ionización. Razoe a resposta. b) Agrupe as especies que son isoelectrónicas: O 2-, C, F, Na +, Ge 2+, B, Zn. Razoe a resposta. a) A enerxía de ionización é a enerxía necesaria para arrincar o electrón máis externo a cada átomo dun mol de átomos dun elemento en fase gaseosa e en estado fundamental. Corresponde á entalpía do proceso: A(g) A + (g) + e ΔH = I É un propiedade periódica. Aumenta a medida que se avanza no período ata facerse máxima para os gases nobres, debido ao aumento da carga nuclear efectiva e a diminución do radio atómico. I(B) < I(C) < I(O) < I(F) b) As especies isoelectrónicas son as que teñen o mesmo número de electróns. Para un átomo neutro, o número de electróns é igual ao número de protóns que se indica no número atómico. Os ións positivos perderon tantos electróns como indica a súa carga e os negativos gañaron electróns. Os números atómicos e número de electróns de cada especie móstrase na seguinte táboa: Especie O 2- C F Na + Ge 2+ B Zn Número atómico Número de electróns Xa que logo son isoelectrónicos: Os ións óxido (O 2- ), fluoruro (F ) e sodio (Na + ) con 10 electróns. O carbono (C) e o ión boruro(1-) (B ), con 6 electróns. O cinc (Zn) e o ión xermanio(ii) (Ge 2+ ) con 30 electróns. 2.- a) Formule: benceno, etanoato de metilo, 2-butanol e nome: CH 3-CH 2-CH 2-CHO e CH 3-O-CH 3. b) Razoe o tipo de isomería que presenta o composto 2-hidroxipropanoico, de fórmula química: CH 3-CH(OH)-COOH. Sinale e indique o nome dos grupos funcionais que presenta. Rta.: a), CH 3 COO CH 3, CH 3 CH 2 CHOH CH 3, butanal e dimetiléter (ou metoximetano) b) isomería óptica (o carbono 2 é asimétrico). Grupo ácido COOH e grupo alcohol OH. 3.- a) Considere a seguinte reacción: Br 2(g) 2 Br(g). Cando 1,05 moles de Br2 colócanse nun matraz de 0,980 dm 3 a unha temperatura de 1873 K disóciase o 1,20 % de Br 2. Calcule a constante de equilibrio K c da reacción. b) Calcule a masa de cobre que se pode obter ao reaccionar 200 cm 3 de disolución de sulfato de cobre(ll) ao 20 % en peso e densidade 1,10 g/cm 3 co suficiente ferro, tendo en conta que na reacción tamén se produce sulfato de ferro(li). Rta.: a) K c = 6, ; b) m(cu) = 17,5 g Cu Datos Cifras significativas: 3 Gas: Volume V = 0,980 dm 3 Temperatura T = 1873 K Cantidade inicial de Br 2 n 0 (Br 2 ) = 1,05 mol Br 2 Grado de disociación α = 1,20 % = 0,0120

3 Incógnitas Constante do equilibrio K c Outros símbolos Cantidade de Br 2 que se ha disociado n d (Br 2 ) Ecuacións Concentración da sustancia X K c [X] = n(x) / V Grado de disociación α = n d / n 0 Constantedo equilibrio: a A + b B c C + d D A ecuación de disociación química do bromo é: Hanse disociado: Br 2 (g) 2 Br(g) n d (Br 2 ) = α n 0 (Br 2 ) = 0,0120 1,05 [mol Br 2 ] = 0,0126 mol Br 2 disociados Pola estequiometría da reacción, as cantidades de bromo atómico formado e en equilibrio son: Br 2 2 Br n 0 Cantidade inicial 1,05 0 mol n r Cantidade que reacciona ou se forma 0,0126 0,0252 mol n e Cantidade no equilibrio 1,05 0,01 = 1,04 0,0252 mol K c = [C] c d e[ D] e [ A] a b e [B] e [ ] e Concentración no equilibrio 1,04 / 0,980 = 1,06 0,0257 mol/dm 3 A expresión da constante de equilibrio en función das concentracións é: K c = [Br ] 2 e = (0,0257)2 =6, (concentracións en mol/dm 3 ) [Br 2 ] e 1,06 Datos Cifras significativas: 3 Disolución de sulfato de cobre(ii) : Volume V = 200 cm 3 Riqueza r = 20,0 % = 0,200 Densidade ρ = 1,10 g/cm 3 Masa molar: Sulfato de cobre(ii) M(CuSO 4 ) = 159,6 g/mol Cobre M(Cu) = 63,5 g/mol Incógnitas Masa de cobre m(cu) Ecuacións Cantidade (número de moles) n = m / M Concentración dunha disolución [soluto] = n(s) / V D a) A cantidade de sulfato de cobre(ii) que hai en 200 cm 3 de disolución é:

4 n(cuso 4 )=200 cm 3 D 1,10 g D 1 cm 3 D Da ecuación axustada: A cantidade do cobre que se obtén é a mesma: que corresponde a unha masa de: 20,0 g CuSO g D CuSO 4 (aq)+ Fe(s) Cu(s) + FeSO 4 (aq) m(cu)=0,276 mol Cu n(cu) = 0,276 mol Cu 1 mol CuSO 4 159,6 g CuSO 4 =0,276 mol CuSO 4 63,5 g Cu =17,5 g Cu 1 mol Cu 4.- a) Sabendo que a 25 C a K s(baso 4) é 1, , determine a solubilidade do sal en g/dm 3. b) Se 250 cm 3 dunha disolución de BaCl 2 de concentración 0,0040 mol/dm 3 engádense a 500 cm 3 de disolución de K 2SO 4 de concentración 0,0080 mol/dm 3 e supoñendo que os volumes son aditivos, indique se se formará precipitado ou non. Rta.: a) s' = 2, g/dm 3 ; b) Si. 1, , > K s Datos Cifras significativas: 2 Produto de solubilidade do BaSO 4 K s = 1, Volume disolución de BaCl 2 V 1 = 250 cm 3 = 0,25 dm 3 Volume disolución K 2 SO 4 V 2 = 500 cm 3 = 0,50 dm 3 Concentración da disolución do BaCl 2 [BaCl 2 ] 0 = 0,0040 mol/dm 3 Concentración do K 2 SO 4 [K 2 SO 4 ] 0 = 0,0080 mol/dm 3 Masa molar do sulfato de bario Incógnitas Solubilidade do sulfato de bario en g/dm 3 Se se formará precipitado Outros símbolos Solubilidade do sulfato de bario en mol/dm 3 Ecuacións Concentración molar (mol/dm 3 ) Produto de solubilidade del equilibrio: B b A a (s) b B β+ (aq) + a A α- (aq) M(BaSO 4 ) = 233 g/mol s' Q s s = n / V = s' / M K s = [A α- ] a [B β+ ] b a) O equilibrio de solubilidade é BaSO 4 (s) Ba (aq) + SO 4 (aq) BaSO 4 Ba SO 4 [ ] e Concentración no equilibrio s s mol/dm 3 A constante de equilibrio K s é: K s = [Ba ] e [SO 4 ] e = s s = s 2 = 1, A solubilidade do sulfato de bario é

5 que se pode expresar en g/dm 3 : s= K s = 1, =1, mol BaSO 4 /dm 3 D s'=1, mol BaSO 4 /dm 3 D b) Os sales das disolucións están totalmente disociados. As concentracións iniciais dos ións son: 233 g BaSO 1 mol BaSO =2, g/ dm 3 D BaCl 2 (s) Ba 2+ (aq) + 2 Cl (aq) K 2 SO 4 (s) SO 4 2- (aq) + 2 K + (aq) [Ba 2+ ] 0 = [BaCl 2 ] 0 = 0,0040 mol/dm 3 [SO 4 2- ] 0 = [BaSO 4 ] 0 = 0,0080 mol/dm 3 Ao mesturar ámbalas disolucións, dilúense. Supoñendo volumes aditivos, as novas concentracións son: [Ba 2+ ]= n(ba 2+ ) V T = 0,25 dm3 0,0040 mol Ba 2+ / dm 3 (0,25+0,50) dm 3 =1, mol Ba 2+ / dm 3 [SO 2 4 ]= n(so 2 4 ) = 0,50 dm3 0,0080 mol SO 2 4 /dm 3 =5, mol SO V T (0,25+0,50) dm 3 4 Formarase precipitado si Q = [Ba 2+ ] [SO 4 2- ] > K s e, xa que logo, fórmase precipitado. [Ba 2+ ] [SO 4 2- ] = 1, , = 7, > 1, /dm A 25 C e empregando un eléctrodo de prata e outro de cinc, disolucións de Zn 2+ (de concentración 1,0 mol/dm 3 ) e Ag + (de concentración 1,0 mol/dm 3 ) e unha disolución de KNO 3 de concentración 2,0 mol/dm 3 como ponte salina, constrúese no laboratorio a seguinte pila: Zn(s) Zn 2+ (aq) Ag + (aq) Ag(s). Datos: E (Zn 2+ /Zn) = -0,76 V; E (Ag + /Ag) = +0,80 V. a) Escribás semirreaccións que ocorren en cada eléctrodo e a ecuación da reacción iónica global, calculando tamén a forza electromotriz da pila. b) Faga un debuxo-esquema detallado da pila, indique o ánodo e cátodo, e o sentido no que circulan os electróns, así como os ións da ponte salina. Material: Vasos de precipitados de 100 cm 3 (2), tubo en U, cables con pinzas, voltímetro. Reactivos: láminas de prata e cinc puídas, disolucións de sulfato de cinc de concentración 1 mol/dm 3 e nitrato de prata 1 mol/dm 3. Disolución de cloruro de potasio para a ponte salina. Redución: 2 Ag e 2 Ag Eº = 0,80 V (Cátodo +) Oxidación: Zn Zn e Eº = 0,76 V (Ánodo ) Reacción global: Zn + 2 Ag + Zn Ag Eº = 1,56 V e + Zn Ag NO K + 3 Zn 2+ Ag + Os electróns circulan do polo negativo (ánodo Zn) ao polo positivo (cátodo Ag). Na ponte salina, os catións K + circulan cara á disolución que contén ións prata (para compensar a perda de catións prata que se teñen depositado) e os an ións NO 3 diríxense cara á disolución que contén ións cinc (que están en exceso).

6 OPCIÓN B 1.- a) Considere o seguinte proceso en equilibrio: N 2F 4(g) 2 NF2(g); H = 38,5 kj. Razoe que lle ocorre ao equilibrio si diminúese a presión da mestura de reacción a temperatura constante. b) Especifique que orbitais híbridos utiliza o carbono no eteno (C 2H 4), así como o tipo de enlaces que se forman na molécula. Razoe a resposta. A constante de equilibrio en función das presións pode escribirse así: K p = p 2 e (NF 2 ) p e (N 2 F 4 ) =( x ( NF ) p e 2 T )2 = x 2 e( NF 2 ) x e (N 2 F 4 ) p T x 2 e (N 2 F 4 ) p T onde x(gas) é a fracción molar de cada gas e p T é a presión total no interior do recipiente. A constante de equilibrio só depende da temperatura. Non varía aínda que cambien as cantidades de reactivos ou produtos, o volume ou a presión. Se se diminúe a presión total, para que K p permaneza constante, ou ben deberá aumentar a fracción molar do NF 2 que aparece no numerador, ou ben diminuír a fracción molar de N 2F 4 no denominador. O equilibrio desprazarase (cara á dereita) ata alcanzar unha novo estado de equilibrio no que haberá máis NF 2 e menos N 2 F 4. b) A configuración fundamental do carbono Z = 6 é (1s) 2 (2s) 2 (2p x ) 1 (2p y ) 1 Pero, debido a que a formación de dúas enlaces máis compensa a enerxía de excitación, antes de formar enlaces pasa á configuración excitada, [He] (2s) 1 (2p x ) 1 (2p y ) 1 (2p z ) 1, con catro electróns desapareados que poden formar catro enlaces covalentes. Prodúcese unha hibridación sp 2 : aparecen tres híbridos sp 2 formados por combinación dun orbital s e dous orbitais p, (p x e p y ) e queda sen hibridar o orbital p z. Haberá un electrón desapareado en cada híbrido e tamén no orbital p z. Estes híbridos están dirixidos cara aos vértices dun triángulo equilátero. Nos enlaces C H, se superpoñen un orbital híbrido sp 2 do carbono co orbital 1s do hidróxeno dando lugar a un enlace σ. No enlace C C se superpoñen dous orbitais híbridos, un de cada átomo de carbono, para dar lugar a outro enlace σ. Pero tamén se superpoñen os dous orbitais p z dos dous carbonos, dando lugar a un enlace π fose da liña que une os dous átomos de carbono. 1 s sp 2 p z H H C enlace C H H 2.- Xustifica si estas afirmacións son correctas: a) O produto da constante de ionización dun ácido e a constante de ionización da súa base conxugada é igual á constante do produto iónico do auga. b) A presenza dun ión común diminúe a solubilidade dun sal lixeiramente soluble. a) Verdadeira. Cando un ácido HA débil disólvese en auga, ionízase parcialmente en ións A e H +. O ión hidróxeno únese a unha molécula de auga para formar o ion oxonio H 3 O +. HA(aq) + H 2 O(l) A (aq) + H 3 O + (aq) A constante de acidez do ácido AH débil, en función das concentracións, é:

7 K a = [ A- ] e [H + ] e [ HA] e A base conxugada, segundo a teoría de Brönsted e Lowry, é o ion A. En disolucións dos sales do ácido HA, o ion A atópase en equilibrio que se pode expresar por A constante de basicidade desta base é A (aq) + H 2 O(l) HA(aq) + OH (aq) Se multiplicamos ambas constantes, obtemos K b = [HA] e [OH ] e [A ] e K a K b = [ A ] e [H + ] e [HA ] e [OH ] e =[ H + ] [HA] e [ OH ] e [ A e =K w ] e a constante de ionización da auga que vale K w = b) Verdadeira. A solubilidade diminúe en presenza dun ión común. Para un sal pouco soluble, por exemplo o cloruro de prata, o sólido atópase en equilibrio cos ións disolvidos. AgCl(s) Ag + (aq) + Cl (aq) A solubilidade s (concentración da disolución saturada), pódese calcular da expresión da constante de equilibrio: AgCl Cl A g + [ ] e Concentración no equilibrio s s mol/dm 3 K s = [Cl ] [Ag + ] = s s = s 2 O cloruro de sodio é un electrolito forte que, en disolucións diluídas, está totalmente disociado. NaCl(aq) Na + (aq) + Cl (aq) Ao engadir a unha disolución de cloruro de prata en equilibrio unha cantidade de cloruro de sodio, que se disolve totalmente, o equilibrio desprázase, seguindo a lei de Le Chatelier, no sentido de consumir o ión cloruro extra e de formar maior cantidade de precipitado de cloruro de prata, deixando menos ións prata na disolución. 3.- No laboratorio pódese preparar cloro gas facendo reaccionar permanganato do potasio sólido con ácido clorhídrico concentrado. a) No transcurso desta reacción redox fórmase cloro, cloruro de manganeso(ll), cloruro de potasio e auga. Escriba e axuste a reacción molecular mediante o método do ión-electrón. b) Calcule o volume de cloro gas, a 20 C e 1 atm (101,3 kpa), que se obtén ao facer reaccionar 10 cm 3 de ácido clorhídrico concentrado do 35,2 % en masa e densidade 1,175 g/cm 3 cun exceso de permanganato de potasio. Datos: R = 0,082 atm L K -1 mol-1-1 = 8,31 J K-1 mol Rta.: a) 2 KMnO HCl 2 MnCl KCl + 5 Cl H 2 O; b) V = 0,853 dm 3 Cl 2 Datos Cifras significativas: 3 Disolución de ácido clorhídrico: Volume V D (HCl) = 10,0 cm 3 Riqueza r = 35,2 % Densidade ρ = 1,175 g/cm 3

8 Datos Cifras significativas: 3 Gas cloro: Temperatura T = 20 ºC = 293 K Presión p = 101,3 kpa = 1, Pa Constante dos gases ideais -1 R = 8,31 J mol-1 K Masa molar do ácido clorhídrico Incógnitas Volume de cloro a 20 ºC e 1 atm V(Cl 2 ) Ecuacións De estado dos gases ideais a) As semirreaccións iónicas son: Oxidación: 2 Cl Cl e Redución: MnO H e Mn H 2 O M(HCl) = 36,5 g/mol p V = n R T Multiplicando a primeira por 5 e a segunda por 2 e sumando, obtemos a reacción iónica global. Sumándolle a ámbolos membros: queda 10 Cl + 2 MnO H + 5 Cl Mn H 2 O 2 K Cl 2 K Cl 2 KMnO HCl 2 MnCl KCl + 5 Cl H 2 O 2 KMnO 4 (aq) + 16 HCl(aq) 2 MnCl 2 (aq) + 2 KCl(aq) + 5 Cl 2 (g) + 8 H 2 O(l) b) A cantidade de ácido clorhídrico que hai en 10 cm 3 de disolución é: n(hcl)=10,0 cm 3 D HCl 1,175 g D HCl 1,00 cm 3 D HCl A cantidade de gas cloro que se obtén na reacción é n(cl 2 )=0,113 mol HCl Supoñendo comportamento ideal, ocuparán un volume de: 35,2 g HCl 100 g D HCl 5 mol Cl 2 16 mol HCl =0,0354 mol Cl 2 1 mol HCl =0,113 mol HCl 36,5 g HCl n R T V = = 0,0354 mol Cl 2 8,31 J mol 1 K K =8, m 3 =0,853dm 3 Cl p 1, Pa 4.- O naftaleno (C 10H 8) é un composto aromático sólido que se vende para combater a couza. A combustión completa deste composto para producir CO 2(g) e H 2O(l) a 25 C e 1 atm (101,3 kpa) desprende 5154 kj mol -1. a) Escribe as reaccións de formación do naftaleno e a reacción de combustión. b) Calcula a entalpía estándar de formación do naftaleno e interprete o seu signo. Datos: H f (CO 2(g)) = -393,5 kj mol -1 ; H f (H 2O(l)) = -285,8 kj mol -1 Rta.: b) H f º(C 10 H 8 ) = 75,8 kj/mol C 10 H 8 Datos Cifras significativas: 4 C 10 H 8 (s) + 12 O 2 (g) 10 CO 2 (g) + 4 H 2 O(l) H c º(C 10 H 8 ) = kj/mol

9 Datos Cifras significativas: 4 C(s) + O 2 (g) CO 2 (g) H 2 (g) + ½ O 2 (g) H 2 O(l) Incógnitas Entalpía de formación do naftaleno H f º(C 10 H 8 ) Ecuacións Lei de Hess a) Ecuación de combustión do naftaleno: C 10 H 8 (s) + 12 O 2 (g) 10 CO 2 (g) + 4 H 2 O(l) H c º = kj/mol H f º(CO 2 ) = -393,5 kj/mol H f º(H 2 O) = -285,8 kj/mol Hº = Hº PRODUC Hº REACTIV A ecuación de combustión do carbono sólido (grafito) coincide coa ecuación de formación do CO 2 (g). Ecuacións de formación: 10 C(s) + 4 H 2 (g) C 10 H 8 (s) H f º(C 10 H 8 ) C(s) + O 2 (g) CO 2 (g) H f º(CO 2 ) = -393,5 kj/mol H 2 (g) + ½ O 2 (g) H 2 O(l) H f º(H 2 O) = -285,5 kj/mol b) Pola lei de Hess, H c º(C 10 H 8 ) = 10 H f º(CO 2 ) + 4 H f º(H 2 O) ( H f º(C 10 H 8 ) + 12 H f º(O 2 ) ) [kj] = (10 [mol CO 2 ] ( 393,5 [kj/mol CO 2 ] + 4 [mol H 2 O] (-285,8 [kj/mol H 2 O])) ( H f º(C 10 H 8 )) H f º(C 10 H 8 ) = 75,8 kj/mol C 10 H 8 O signo positivo indica que a reacción de formación é endotérmica. 5.- a) Cantos cm 3 dunha disolución de NaOH de concentración 0,610 mol/dm 3 necesítanse para neutralizar 20,0 cm 3 dunha disolución de H 2SO 4 de concentración 0,245 mol/dm 3? Indique a reacción que ten lugar e xustifique o ph no punto de equivalencia. b) Nome o material necesario e describa o procedemento experimental para levase cabo a valoración. Rta.: a) V = 16,1 cm 3 D a) A reacción axustada é H 2 SO 4 (aq) + 2 NaOH(aq) Na 2 SO 4 (aq) + 2 H 2 O(l) Cálculos: Para neutralizar 20,0 cm 3 de H 2 SO 4 de concentración 0,245 mol/dm 3 necesitaranse: V =20,0 cm 3 D H 2 SO 4 0,245 mol H 2 SO cm 3 D H 2 SO 4 2 mol NaOH 1 mol H 2 SO cm 3 D NaOH 0,610 mol NaOH =16,1 cm3 D NaOH O ph no punto de equivalencia será 7, xa que teoricamente* todo o ácido foi neutralizado e só haberá sulfato de sodio disolvido e auga. O produto iónico do auga é: H 2 O(l) H + (aq) + OH (aq) K w = [H + ] [OH ] = 1, Cando non hai exceso de ácido nin de base, as concentracións dos ións hidróxeno e hidróxido son iguais [H + ] = [OH ]

10 e a concentración de ións hidróxeno é: [H + ]= K w = 1, =1, mol/ dm 3 polo que o ph = -log[h`+ ] = 7,0 (* Na práctica o indicador ácido-base vira ao redor do punto de equivalencia cunha marxe de 1 unidade de ph, polo que si usamos o indicador adecuado, azul de bromotimol, só podemos dicir que o ph estará comprendido entre 6 e 8) Procedemento de valoración: Cunha pipeta mídense 20,0 cm 3 de disolución de H 2 SO 4 e vértense nun matraz erlenmeyer de 100 cm 3. Engádense dúas pingas de azul de bromotimol e a disolución volverase de cor amarela. Énchese unha bureta de 25 cm 3 con disolución de NaOH de concentración 0,610 mol/dm 3 por encima do cero. Ábrese a chave ata que o pico da bureta estea cheo e o nivel en cero. Déixanse caer 15 cm 3 sobre el erlenmeyer e axítase. Ábrese a chave da bureta para deixar caer a disolución de NaOH en pequenos chorros mentres se imprime un movemento circular ao erlenmeyer ata que a cor do contido do erlenmeyer pase a azul. Anótase o volume de NaOH gastado (p. ex. 16,9 cm 3 ) e tírase o contido do erlenmeyer e lávase o matraz. Vólvese a encher a bureta con NaOH ata o cero. Mídense outros 20,0 cm 3 de H 2 SO 4 coa pipeta, vértense no erlenmeyer (lavado pero non necesariamente seco) e engádense dúas pingas de azul de bromotimol. Colócase o erlenmeyer baixo a bureta e ábrese a chave ata deixar caer case todo o volume medido antes (p. ex. 16,5 cm 3 ). Agora déixase caer o NaOH pinga a pinga mentres se imprime ao erlenmeyer un movemento de rotación, ata que o indicador vire de cor. Anótase este valor. Repítese outras dúas veces e tómase como volume correcto o valor medio das medidas que máis se aproximan. Material: Bureta (1) de 25 cm 3 (graduada en 0,1 cm 3 ), pipeta (1) de 2 0 cm 3 con aspirador, matraz erlenmeyer (1) de 100 cm 3, disolución de azul de bromotimol. A bureta é un tubo estreito graduado cunha boca superior algo máis ancha para enchelo e unha chave de paso na parte inferior para poder baleirala. A pipeta é tamén un tubo estreito que pode ser graduado ou ter unha marca de capacidade. Énchese ao aspirar cunha especie de xiringa cando a boca inferior máis estreita está mergullada na disolución. O matraz erlenmeyer é un recipiente con forma de tronco de cono, coa boca máis estreita que o fondo, para non salpicar ao removelo cun movemento circular. Cuestións e problemas das Probas de Acceso á Universidade (P.A.U.) en Galicia. Respostas e composición de Alfonso J. Barbadillo Marán. Algúns cálculos fixéronse cunha folla de cálculo OpenOffice (ou LibreOffice) do mesmo autor. Algunhas ecuacións e as fórmulas orgánicas construíronse coa extensión CLC09 de Charles Lalanne-Cassou. A tradución ao/desde o galego realizouse coa axuda de traducindote, de Óscar Hermida López. Procurouse seguir as recomendacións do Centro Español de Metrología (CEM)