Ejercicio resuelto de pH · Química · Asturias · 2026

Un ácido monoprótico, $\text{HA}$, puede representarse, simbólicamente, según la leyenda de la figura. Los esquemas de la figura representan disoluciones acuosas de tres ácidos monopróticos: $\text{HX}$, $\text{HY}$ y $\text{HZ}$ (las moléculas de agua se han omitido para facilitar la interpretación).



Responda, razonadamente, a las siguientes preguntas:

a) ¿Qué ácido es fuerte? [1 punto]

b) ¿Qué ácido presenta el menor valor de $K_{\text{a}}$? [0,75 puntos]

c) ¿Qué disolución presenta el mayor valor del $\text{pH}$? [0,75 puntos]

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{¿Qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{cido}}\mathbf{\text{es}}\mathbf{\text{fuerte?}}\mathbf{\text{[1}}\mathbf{\text{punto]}}$

Lo primero es contar en cada esquema, usando la leyenda: una esfera pequeña pegada a una grande es una molécula $\text{HA}$ sin disociar; una pequeña suelta es un ${\text{H}}^{+}$ y una grande suelta, un ${\text{A}}^{-}$.

Disolución	$\text{HA}$ sin disociar	${\text{H}}^{+}$ (= ${\text{A}}^{-}$)	Total	Grado de disociación $\text{HX}$	4	2	6	$33\mathrm{\%}$ $\text{HY}$	0	6	6	$100\mathrm{\%}$ $\text{HZ}$	2	4	6	$67\mathrm{\%}$

Las tres disoluciones contienen la misma cantidad de ácido, seis unidades, y se diferencian solo en cuánto se ha disociado.

El ácido fuerte es $\mathbf{\text{HY}}$: en su esquema no queda ninguna molécula sin disociar, todas se han transformado en ${\text{H}}^{+}$ y ${\text{Y}}^{-}$. Eso es precisamente la definición de ácido fuerte: su ionización es completa, la reacción está totalmente desplazada a la derecha y ni siquiera tiene sentido hablar de un equilibrio,

$\text{HY}+{\text{H}}_2\text{O}⟶{\text{H}}_3{\text{O}}^{+}+{\text{Y}}^{-}$

mientras que $\text{HX}$ y $\text{HZ}$ son ácidos débiles y su disociación es un equilibrio.

$\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{¿Qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{cido}}\mathbf{\text{presenta}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{menor}}\mathbf{\text{valor}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{Ka?}}\mathbf{\text{[0,75}}\mathbf{\text{puntos]}}$

La constante de acidez mide cuánto se disocia el ácido:

$K_{\text{a}}=\frac{[{\text{H}}_3{\text{O}}^{+}][{\text{A}}^{-}]}{[\text{HA}]}$

Cuantas más moléculas queden sin disociar (denominador grande) y menos iones se hayan formado (numerador pequeño), menor será $K_{\text{a}}$.

El menor valor corresponde a $\mathbf{\text{HX}}$, que es el menos disociado de los tres: solo 2 de sus 6 moléculas se han ionizado, frente a 4 de 6 en el HZ. Tomando el recuento como si fueran concentraciones relativas:

$K_{\text{a}}(\text{HX})\propto \frac{2\cdot 2}{4}=1K_{\text{a}}(\text{HZ})\propto \frac{4\cdot 4}{2}=8$

de modo que $K_{\text{a}}(\text{HX})<K_{\text{a}}(\text{HZ})\ll K_{\text{a}}(\text{HY})$: HX es el ácido más débil.

$\mathbf{\text{c)}}\mathbf{\text{¿Qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{disoluci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{presenta}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{mayor}}\mathbf{\text{valor}}\mathbf{\text{del}}\mathbf{\text{pH?}}\mathbf{\text{[0,75}}\mathbf{\text{puntos]}}$

El pH depende únicamente de la concentración de iones ${\text{H}}_3{\text{O}}^{+}$:

$\text{pH}=-\log [{\text{H}}_3{\text{O}}^{+}]$

y esa concentración es la que se lee directamente en los esquemas contando esferas pequeñas sueltas: 2 en HX, 6 en HY y 4 en HZ.

El mayor pH —el menos ácido— es el de la disolución de $\mathbf{\text{HX}}$, que es la que menos protones ha liberado. El orden completo de acidez es

$[{\text{H}}^{+}]:\text{ HY}>\text{HZ}>\text{HX}⟹\text{pH}:\text{ HX}>\text{HZ}>\text{HY}$

Como las tres disoluciones parten de la misma concentración de ácido, el orden de pH es el inverso del de las constantes de acidez, que es lo que cabía esperar.