FICHA R3.1-P03

Reacción de un óxido básico con agua, pH y expresión de Kc

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TipoSecundaria Dificultad Puntos4 pts (b.i·1 + b.ii·2 + c.i·1) Tiempo máx.10 min Media6 min Origen preguntaExamen oficial Verificación soluciónMarkscheme oficial De fuente real
Prerrequisitos
  • Los óxidos de los metales del grupo 1 y 2 reaccionan con agua para formar el hidróxido correspondiente, una base fuerte
  • Una base fuerte se disocia completamente: [OH-] se calcula a partir de la concentración y la fórmula del óxido/hidróxido
  • La expresión de Kc para un equilibrio ácido-base sigue el mismo patrón que cualquier otro equilibrio: productos entre reactivos

El carácter ácido-base de los óxidos de los elementos depende de su posición en la tabla periódica. Se preparó una solución disolviendo 0,100 mol de óxido de sodio en agua destilada y llevando a un volumen total de 1,00 dm3. El ácido fosfórico, H3PO4, también reacciona con agua: H3PO4(aq) + H2O(l) ⇌ H3O+(aq) + H2PO4-(aq).

b.i Escriba la ecuación para la reacción entre el óxido de sodio y el agua. [1]
b.ii Calcule el pH de la solución resultante. [2]
c.i Indique una expresión para la constante de equilibrio, Kc, de la reacción del ácido fosfórico con agua. [1]
Pistas progresivas
Teoría básica
  • Los óxidos metálicos del grupo 1/2 reaccionan con agua para formar el hidróxido correspondiente, una base fuerte.
  • Una base fuerte se disocia completamente en solución; hay que contar cuántos OH- libera cada fórmula unidad.
  • En la expresión de Kc, el disolvente (agua) no se incluye, ya que su concentración se considera prácticamente constante.
Refuerzo
Libro — Chemistry 2023 Oxford - Reactividad 3.1, óxidos ácido-base y expresiones de Kc.
Cuadernillo — Examen: EXAMENES AÑOS ANTERIORES/2024/MAYO 24/Chemistry_paper_2__SL_Spanish.pdf, pregunta 3(b)-(c); mark scheme en la misma carpeta.
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Apartado b.i) — Na2O(s) + H2O(l) → 2NaOH(aq).
Apartado b.ii) — [OH-] = 2×0,100 = 0,200 mol/dm3. pOH = -log(0,200) = 0,699. pH = 14,00-0,699 = 13,30.
Apartado c.i) — Kc = [H3O+][H2PO4-]/[H3PO4].