Ejercicio resuelto de Valoraciones ácido-base · Química · 2026

Una disolución acuosa de hidróxido de potasio (KOH) para uso industrial tiene una riqueza en masa del 40 % y densidad $\mathrm{1,515}{\text{g mL}}^{-1}$.

a) Calcule el volumen necesario de esta disolución para preparar 5 L de disolución acuosa de pH = 13. [1 punto]

b) A 50 mL de la disolución de uso industrial se le adiciona agua hasta un volumen de 250 mL. Basándose en la reacción correspondiente, calcule el volumen de una disolución acuosa de ácido perclórico (${\text{HClO}}_4$) 2 M necesario para neutralizarla. [1 punto]

Datos: $K_w(298\text{ K})={10}^{-14}$. Masas atómicas relativas: K = 39; O = 16; H = 1.

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{Calcule}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{volumen}}\mathbf{\text{necesario}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{esta}}\mathbf{\text{disoluci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{para}}\mathbf{\text{preparar}}\mathbf{\text{5}}\mathbf{\text{L}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{disoluci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{acuosa}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{pH}}\mathbf{\text{=}}\mathbf{\text{13.}}\mathbf{\text{[1}}\mathbf{\text{punto]}}$

Empezamos por expresar la concentración de la disolución comercial en molaridad. Tomamos como base un litro de disolución.

$m_{\text{disoluci}\acute{\text{o}}\text{n}}=1000\text{ mL}\cdot \mathrm{1,515}{\text{g mL}}^{-1}=1515\text{ g}$

$m(\mathrm{K}\mathrm{O}\mathrm{H})=1515\cdot \mathrm{0,40}=606\text{ g}$

$M(\mathrm{K}\mathrm{O}\mathrm{H})=39+16+1=56{\text{g mol}}^{-1}\Rightarrow n={\displaystyle \frac{606}{56}}=\mathrm{10,82}\text{ mol}$

$c=\mathrm{10,82}\text{ M}$

Calculamos ahora las moles de hidróxido que necesita la disolución diluida. El hidróxido de potasio es una base fuerte y se disocia por completo, de modo que su concentración coincide con la de iones hidróxido.

$\text{pH}=13\Rightarrow \text{pOH}=14-13=1\Rightarrow [\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}]={10}^{-1}=\mathrm{0,1}\text{ M}$

$n(\mathrm{K}\mathrm{O}\mathrm{H})=\mathrm{0,1}\cdot 5=\mathrm{0,5}\text{ mol}$

En una dilución las moles de soluto no cambian, así que basta despejar el volumen de disolución concentrada que las contiene.

$V={\displaystyle \frac{n}{c}}={\displaystyle \frac{\mathrm{0,5}}{\mathrm{10,82}}}=\mathrm{0,0462}\text{ L}$

Hacen falta $\mathrm{46,2}\text{ mL}$ de la disolución industrial, que se enrasan con agua hasta 5 L.

$\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{A}}\mathbf{\text{50}}\mathbf{\text{mL}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{disoluci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{uso}}\mathbf{\text{industrial}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{le}}\mathbf{\text{adiciona}}\mathbf{\text{agua}}\mathbf{\text{hasta}}\mathbf{\text{un}}\mathbf{\text{volumen}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{250}}\mathbf{\text{mL.}}\mathbf{\text{Bas}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{ndose}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{reacci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{correspondiente,}}\mathbf{\text{calcule}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{volumen}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{una}}\mathbf{\text{disoluci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{acuosa}}\mathbf{\text{de}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{cido}}\mathbf{\text{percl}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{rico}}\mathbf{\text{(HClO₄)}}\mathbf{\text{2}}\mathbf{\text{M}}\mathbf{\text{necesario}}\mathbf{\text{para}}\mathbf{\text{neutralizarla.}}\mathbf{\text{[1}}\mathbf{\text{punto]}}$

La reacción entre una base fuerte y un ácido fuerte es una neutralización en la que se forman sal y agua, y su estequiometría es 1:1.

$\mathrm{K}\mathrm{O}\mathrm{H}+\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}{\mathrm{O}}_4\to \mathrm{K}\mathrm{C}\mathrm{l}{\mathrm{O}}_4+{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$

Al diluir con agua las moles de hidróxido no varían: son las que había en los 50 mL de disolución industrial.

$n(\mathrm{K}\mathrm{O}\mathrm{H})=\mathrm{0,050}\cdot \mathrm{10,82}=\mathrm{0,541}\text{ mol}$

Por la estequiometría hace falta el mismo número de moles de ácido perclórico.

$n(\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}{\mathrm{O}}_4)=\mathrm{0,541}\text{ mol}$

$V={\displaystyle \frac{n}{c}}={\displaystyle \frac{\mathrm{0,541}}{2}}=\mathrm{0,2705}\text{ L}$

Se necesitan $\mathrm{270,5}\text{ mL}$ de la disolución de ácido perclórico 2 M. Obsérvese que la dilución previa no influye en el resultado: solo cambia el volumen en el que están repartidas las mismas moles de base.