PAU Química 2015 · Juny · Sèrie 2 · Exercici 4

4. L’àcid acetilsalicílic (C8H7O2COOH), principi actiu de l’aspirina, és un àcid feble i monopròtic, ja que en la fórmula química té un únic grup àcid (—COOH). Preparem una solució d’àcid acetilsali­ cílic en aigua de concentració 3,32 g L–1, i el pH mesurat és de 2,65 a la temperatura de 25 °C. a) Calculeu la constant d’acidesa, Ka, de l’àcid acetilsalicílic a 25 °C. [1 punt] b) Valorem 25,0 mL d’una altra solució d’àcid acetilsalicílic amb hidròxid de sodi 0,0250 m i gastem 14,2 mL d’aquesta base per a arribar al punt final. Escriviu la reacció de valoració i calculeu la concentració de la solució d’àcid acetilsalicílic, expressada en g L–1. [1 punt] Dada:  Massa molecular relativa de l’àcid acetilsalicílic = 180.

Concentració inicial d’àcid acetilsalicílic = 3,32 g/L Concentració inicial d’àcid acetilsalicílic = 3,32 g / L x (1 mol / 180 g) = 0,0184 M [0,1 p] C8H7O2COOH + H2O  C8H7O2COO- + H3O+ Inicial 0,0184 Equilibri 0,0184 – x x x pH = - log [H3O+] [H3O+] = 10– pH  [H3O+] = 10–2,65 = 2,2387x10–3 M  Si pH = 2,65 [0,3 p] Per l’estequiometria de la reacció: x = [H3O+] = [C8H7O2COO-] = 2,2387x10–3 M [C8H7O2COOH] = 0,0184 – x = 0,0184 – 2,2387x10-3 = 0,0162 M [0,2 p] Constant d’acidesa (Ka): Ka = ([H3O+][ C8H7O2COO-]) / [C8H7O2COOH] [0,2 p] Ka = (2,2387·10-3)2 / (0,0162) Ka = 3,1 · 10-4 [0,2 p]  Si expressen la Ka amb unitats es penalitzarà 0,1 p. Formulació. Hidròxid de sodi: NaOH [− 0,5 p si no formulen bé] Reacció de valoració: C8H7O2COOH + OH-  C8H7O2COO- + H2O [0,3 p]  També és correcte si escriuen: C8H7O2COOH + NaOH  C8H7O2COONa + H2O A partir de la reacció igualada (estequiometria 1 a 1): NaOH V = 14,2 mL = 0,0142 L (0,0142 L) x (0,0250 mol / L) = 0,000355 mol NaOH mol de NaOH gasta […]