Ejercicio resuelto de Valoraciones ácido-base · Química · 2026

Una disolución 0,073 M de un ácido monoprótico, HA, tiene un grado de disociación de 0,0107.

a) Calcule el pH de la disolución. [0,50 puntos]

b) Calcule la constante de acidez de dicho ácido. [0,50 puntos]

c) Se valoraron 50 mL de una disolución de dicho ácido con NaOH 0,35 M. Calcule el volumen necesario para alcanzar el punto de equivalencia. [0,50 puntos]

d) Indique los equilibrios que tendrán lugar en dicho punto de equivalencia y si el pH será ácido, básico o neutro. [0,50 puntos]

Datos: Producto de ionización del agua, $K_w = 1\cdot 10^{-14}$.

$\textbf{a) Calcule el pH de la disolución. [0,50 puntos]}$

El grado de disociación dice qué fracción del ácido se ha ionizado, y como es monoprótico cada molécula ionizada libera un protón:

$\mathrm{HA} + \mathrm{H_2O} \rightleftharpoons \mathrm{A^-} + \mathrm{H_3O^+}$

$[\mathrm{H_3O^+}] = \alpha \cdot c = 0{,}0107 \cdot 0{,}073 = 7{,}81 \cdot 10^{-4}\ \mathrm{mol/L}$

$\mathrm{pH} = -\log(7{,}81 \cdot 10^{-4}) = 3{,}11$

$\textbf{b) Calcule la constante de acidez de dicho ácido. [0,50 puntos]}$

En el equilibrio hay $\alpha c$ de cada producto y $c\,(1-\alpha)$ de ácido sin ionizar:

$[\mathrm{A^-}] = 7{,}81 \cdot 10^{-4}\ \mathrm{mol/L} \qquad [\mathrm{HA}] = 0{,}073 \cdot (1 - 0{,}0107) = 0{,}0722\ \mathrm{mol/L}$

$K_a = \frac{[\mathrm{A^-}][\mathrm{H_3O^+}]}{[\mathrm{HA}]} = \frac{c\,\alpha^2}{1 - \alpha} = \frac{0{,}073 \cdot (0{,}0107)^2}{0{,}9893}$

$K_a = 8{,}4 \cdot 10^{-6}$

$\textbf{c) Se valoraron 50 mL de una disolución de dicho ácido con NaOH 0,35 M. Calcule el volumen necesario para alcanzar el punto de equivalencia. [0,50 puntos]}$

La neutralización es mol a mol, porque el ácido es monoprótico y la base, monobásica:

$\mathrm{HA} + \mathrm{NaOH} \rightarrow \mathrm{NaA} + \mathrm{H_2O}$

$n(\mathrm{HA}) = 0{,}073 \cdot 0{,}050 = 3{,}65 \cdot 10^{-3}\ \mathrm{mol} = n(\mathrm{NaOH})$

$V = \frac{n}{c} = \frac{3{,}65 \cdot 10^{-3}}{0{,}35} = 0{,}0104\ \mathrm{L}$

$V = 10{,}4\ \mathrm{mL}$

Conviene notar que en el punto de equivalencia se mide la cantidad $\textbf{total}$ de ácido, no solo la ionizada: la base va desplazando el equilibrio hasta consumir también el HA sin disociar.

$\textbf{d) Indique los equilibrios que tendrán lugar en dicho punto de equivalencia y si el pH será ácido, básico o neutro. [0,50 puntos]}$

En el punto de equivalencia no queda ácido ni base en exceso: lo único que hay disuelto es la sal NaA, totalmente disociada en $\mathrm{Na^+}$ y $\mathrm{A^-}$. El catión no reacciona con el agua, pero el anión, base conjugada de un ácido débil, sí se hidroliza:

$\mathrm{A^-} + \mathrm{H_2O} \rightleftharpoons \mathrm{HA} + \mathrm{OH^-} \qquad K_b = \frac{K_w}{K_a} = \frac{1 \cdot 10^{-14}}{8{,}4 \cdot 10^{-6}} = 1{,}2 \cdot 10^{-9}$

Junto a él está siempre la autoionización del agua:

$2\,\mathrm{H_2O} \rightleftharpoons \mathrm{H_3O^+} + \mathrm{OH^-}$

La hidrólisis genera $\mathrm{OH^-}$ y nada consume esos hidroxilos, así que el pH será $\textbf{básico}$, mayor que 7.