Pregunta B5.- Una disolución 10^−2M de cianuro de hidrógeno (HCN) tiene un pH de 5,6. Calcule:
a) El grado de disociación del HCN.
b) La constante de disociación del ácido (Ka).
c) La constante de basicidad del ion CN− (Kb).
d) El pH de la disolución resultante al mezclar 100 mL de esta disolución de HCN con 100 mL de una disolución 2×10^−2M de hidróxido de sodio.
Puntuación máxima por apartado: 0,5 puntos.
Prueba de selectividad para la comunidad de Madrid. Convocatoria Jun 2012-2013. Química.
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Pregunta B5.- Una disolución 10^−2M de cianuro de hidrógeno (HCN) tiene un pH de 5,6. Calcule:
a) El grado de disociación del HCN.
Reacción de disociación de acido débil. Si se denomina por α a grado de disociación del ácido, c₀ la concentración inicial, el cuadro de la reacción queda de la siguiente forma:
HCN + H₂O ↔ CN⁻ + H₃O ⁺
C.Iniciales(mol/L) c₀ Exc - -
C.Equilibrio(mol/L) c₀₋c₀α Exc c₀α c₀α
Conocida la concentracion inicial y el pH, se calcula a partir de la definicion de pH el grado de disociacion.
pH=-log[H₃O⁺] → [H₃O⁺]=10⁻
Teniendo en cuenta a que es igual la concentración de hidronios según el cuadro de reacción:
b) La constante de disociación del ácido (Kₐ).
Por definición, y teniendo en cuenta el cuadro de reacción, la constante de disociación del ácido cianhídrico es:
Kₐ =
c) La constante de basicidad del ion CN− (K).
Teniendo en cuenta que entre las constantes de ionización de un ácido y su base conjugada existe la relación:
d) El pH de la disolución resultante al mezclar 100 mL de esta disolución de HCN con 100 mL de una disolución 2×10⁻² M de hidróxido de sodio.
Reacción entre un ácido débil y una base fuerte:
n(HCN)₀ = V · M = 100 × 10⁻³ · 10⁻² = 10⁻³ mol.
n(NaOH)₀ = V · M = 100 × 10⁻³ · 2 × 10⁻² = 2 × 10⁻³ mol.
El cuadro de reacción en función de los moles iniciales de cada uno es:
HCN + NaOH ↔ NaCN + H₂O
C. Iniciales (mol) 10⁻³ 2×10⁻³ - Exc
C. Finales (mol) 0 10⁻³ 10⁻³ Exc
La concentración en exceso es:
Por ser un base fuerte, la concentración de oxidrilos coincide con la de la base:
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a) El grado de disociación del HCN.
Reacción de disociación de acido débil. Si se denomina por α a grado de disociación del ácido, c₀ la concentración inicial, el cuadro de la reacción queda de la siguiente forma:
HCN + H₂O ↔ CN⁻ + H₃O ⁺
C.Iniciales(mol/L) c₀ Exc - -
C.Equilibrio(mol/L) c₀₋c₀α Exc c₀α c₀α
Conocida la concentracion inicial y el pH, se calcula a partir de la definicion de pH el grado de disociacion.
pH=-log[H₃O⁺] → [H₃O⁺]=10⁻
Teniendo en cuenta a que es igual la concentración de hidronios según el cuadro de reacción:
b) La constante de disociación del ácido (Kₐ).
Por definición, y teniendo en cuenta el cuadro de reacción, la constante de disociación del ácido cianhídrico es:
Kₐ =
c) La constante de basicidad del ion CN− (K).
Teniendo en cuenta que entre las constantes de ionización de un ácido y su base conjugada existe la relación:
d) El pH de la disolución resultante al mezclar 100 mL de esta disolución de HCN con 100 mL de una disolución 2×10⁻² M de hidróxido de sodio.
Reacción entre un ácido débil y una base fuerte:
n(HCN)₀ = V · M = 100 × 10⁻³ · 10⁻² = 10⁻³ mol.
n(NaOH)₀ = V · M = 100 × 10⁻³ · 2 × 10⁻² = 2 × 10⁻³ mol.
El cuadro de reacción en función de los moles iniciales de cada uno es:
HCN + NaOH ↔ NaCN + H₂O
C. Iniciales (mol) 10⁻³ 2×10⁻³ - Exc
C. Finales (mol) 0 10⁻³ 10⁻³ Exc
La concentración en exceso es:
Por ser un base fuerte, la concentración de oxidrilos coincide con la de la base:
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