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Fuerza de ácidos y bases conjugadas
Teoría
2019 · Extraordinaria · Titular
3B
Examen

A partir de los siguientes datos: Ka(HF)=3,6104K_a (\ce{HF}) = 3,6 \cdot 10^{-4}, Ka(CHX3COOH)=1,8105K_a (\ce{CH3COOH}) = 1,8 \cdot 10^{-5} y Ka(HCN)=4,91010K_a (\ce{HCN}) = 4,9 \cdot 10^{-10}.

a) Indique razonadamente qué ácido es más fuerte.b) Escriba los equilibrios de disociación del CHX3COOH\ce{CH3COOH} y del HCN\ce{HCN}, indicando cuáles serán sus bases conjugadas.c) Deduce el valor de KbK_b de la base conjugada del HF\ce{HF}.
KaKbbase conjugada
a) El ácido más fuerte es el que presenta un mayor valor de su constante de acidez (KaK_a). Comparando los valores proporcionados: Ka(HF)=3,6104K_a (\ce{HF}) = 3,6 \cdot 10^{-4} Ka(CHX3COOH)=1,8105K_a (\ce{CH3COOH}) = 1,8 \cdot 10^{-5} Ka(HCN)=4,91010K_a (\ce{HCN}) = 4,9 \cdot 10^{-10} El mayor valor de KaK_a corresponde al HF\ce{HF} (3,61043,6 \cdot 10^{-4}), por lo tanto, el HF\ce{HF} es el ácido más fuerte entre los tres.b) Los equilibrios de disociación en agua y sus bases conjugadas son:
CHX3COOH(aq)+HX2O(l)CHX3COOX(aq)+HX3OX+(aq)\ce{CH3COOH(aq) + H2O(l) <=> CH3COO-(aq) + H3O+(aq)}

La base conjugada del CHX3COOH\ce{CH3COOH} es el ion acetato, CHX3COOX\ce{CH3COO-}.

HCN(aq)+HX2O(l)CNX(aq)+HX3OX+(aq)\ce{HCN(aq) + H2O(l) <=> CN-(aq) + H3O+(aq)}

La base conjugada del HCN\ce{HCN} es el ion cianuro, CNX\ce{CN-}.

c) La relación entre la constante de acidez (KaK_a) de un ácido y la constante de basicidad (KbK_b) de su base conjugada viene dada por la expresión KaKb=KwK_a \cdot K_b = K_w, donde KwK_w es la constante de autoionización del agua (1,010141,0 \cdot 10^{-14} a 25 ^\circC). Para el HF\ce{HF}, su base conjugada es el ion fluoruro, FX\ce{F-}. Se tiene Ka(HF)=3,6104K_a (\ce{HF}) = 3,6 \cdot 10^{-4}. Entonces, la constante de basicidad KbK_b para el FX\ce{F-} es: Kb(FX)=KwKa(HF)K_b (\ce{F-}) = \frac{K_w}{K_a (\ce{HF})} Kb(FX)=1,010143,6104K_b (\ce{F-}) = \frac{1,0 \cdot 10^{-14}}{3,6 \cdot 10^{-4}} Kb(FX)=2,781011K_b (\ce{F-}) = 2,78 \cdot 10^{-11}