PAU Química 2012 · Juny · Sèrie 3 · Exercici 2

2. En dermatologia, el tractament de berrugues es duu a terme habitualment de dues maneres diferents: mitjançant la criocirurgia o congelació de teixits, o mitjançant l’a- plicació d’una substància corrosiva (procediment químic). En aquest darrer cas, el principi actiu del medicament emprat és l’àcid cloroetanoic (ClCH2COOH). Aquest medicament, que s’aplica dues o tres vegades al dia sobre la berruga, conté 5,0×10–3mol d’àcid cloroetanoic per cada 100mL de solució aquosa. Hem mesurat el pH d’aquesta solució, a 25 °C, i hem obtingut un valor de 2,11. a) Escriviu la reacció de l’àcid cloroetanoic en aigua i expliqueu raonadament per què és un àcid, segons el model de Brönsted-Lowry. Indiqueu quines de les espè- cies que intervenen en la reacció, tant reactius com productes, actuen d’àcid i qui- nes de base. [1 punt] b) Calculeu la constant d’acidesa de l’àcid cloroetanoic, a 25 °C. [1 punt]

a) Reacció de l’àcid cloroetanoic en aigua: ClCH2COOH + H2O ! ClCH2COO- + H3O+ [0,3 p] L’àcid cloroetanoic és un àcid, segons el model de Bronsted-Lowry, perquè en aigua cedeix un ió H+ que agafa una molècula d’aigua (base), formant-se els ions cloroetanoat (ClCH2COO-) i oxoni (H3O+). [0,4 p] Reactius: ClCH2COOH: àcid H2O: base ClCH2COO-: base H3O+: àcid Productes: [0,3 p] b) Quantitat d’àcid cloroetanoic = 5,0·10-3 mol Volum de solució = 100 mL = 0,1 L C (inicial, àcid cloroetanoic) = (5,0·10-3 / 0,1) = 0,05 M [0,1 p] Reacció d’equilibri: ClCH2COOH + H2O ! H3O+ + ClCH2COO- Inicial 0,05 Equilibri 0,05 – x x x [0,1 p] pH = - log [H3O+] ⇒ [H3O+] = 10- pH Si pH = 2,11 ⇒ [H3O+] = 10-2,11 = 7,762 · 10-3 M [0,1 p] Per l’estequiometria de la reacció: [H3O+] = [ClCH2COO-] = 7,762·10-3 M [0,1 p] [ClCH2COOH] = 0,05- x = 0,05 – 7,762· 10-3 = 0,04224 M [0,1 p] ! Acceptem com a correcte si l’alumne suposa que la concentració d’àcid cloroetanoic en equilibri és 0,05 M. Ka = ([H3O+] · [ClCH2COO-]) / […]