PAU Química 2023 · Juny · Sèrie 1 · Exercici 4

4. L’àcid hipoclorós (HClO) es considera un dels desinfectants més potents i és utilitzat en centres sanitaris amb la voluntat d’extremar les mesures de desinfecció de les seves ins- taŀlacions arran de la covid-19. Sovint aquest àcid feble s’utilitza com a desinfectant en solucions de concentració 0,05 m. a) Calculeu la constant d’acidesa de l’àcid hipoclorós, sabent que una solució aquosa 0,30 m d’aquest àcid té un pH de 4,02 a 25 °C. Un altre àcid, l’àcid clorós (HClO2), té una constant d’acidesa Ka d’1,00 × 10–2. Quin pH tindrà una solució de concentració 0,30 m d’aquest segon àcid? [1,25 punts] b) En valorar 40,0 mL d’una solució de desinfectant, de concentració d’àcid hipoclorós desconeguda, amb una solució aquosa d’hidròxid de sodi (NaOH) 0,05 m, necessitem 33,0 mL d’aquesta base per a arribar al punt final. Escriviu la reacció de valoració. Quina és la concentració d’àcid hipoclorós en el desinfectant? Aquesta concentra- ció és major o menor que la concentració habitual dels desinfectants emprats més freqüentment? Digueu si el pH en el punt d’equivalència serà àcid, neutre o bàsic, i justifiqueu la resposta. [1,25 punts] Dades: Masses atòmiques relatives: H = 1,0; C = 12,0; O = 16,0.

Pregunta 4a Constant d’acidesa de l’àcid hipoclorós (HClO) L’àcid hipoclorós en solució aquosa es dissocia: HClO(aq) + H2O ⇄ ClO-(aq) + H3O+(aq) Càlcul de concentració d’ió d’hidroni (oxidani/oxoni) [H3O+] = 10-pH i pH = 4,02 ⇒ [H3O+] = 10–4,02 = 9,55·10–5 M ⇒ [H3O+] = 9,55·10–5 M [0,25 p.] Concentracions de totes les espècies en l’equilibri HClO ClO- H3O+ Concentració inicial 0,30 0 0 Canvis – x + x + x Concentració equilibri 0,30 – 9,55·10–5 9,55·10–5 9,55·10–5 ⇒ Es pot fer la consideració següent: 0,3 – 9,55·10–5 ⋍ 0,3 El valor de la constant d’acidesa per a l’àcid hipoclorós serà el següent: [𝐶𝑙𝑂–] · [𝐻3𝑂+] (9,55·10–5𝑀) · (9,55·10–5𝑀) Ka = = = 3,04 × 10-8 [𝐻𝐶𝑙𝑂] 0,30 𝑀 ⇒ L’àcid hipoclorós té una Ka = 3,04·10-8. [0,35 p.] pH d’una solució 0,30 M de HClO2 L’àcid clorós en solució aquosa es dissocia: HClO2(aq) + H2O ⇄ ClO2-(aq) + H3O+(aq) Ka = 1,00 × 10–2 Concentracions de totes les espècies en l’equilibri: HClO2 ClO2 H3O+ - Concentració inicial 0,30 0 0 Canvis – x + x + x Concentraci […]