PAU Química 2025 · Juny · Sèrie 1 · Exercici 3

Exercici 3 L’àcid salicílic o àcid 2-hidroxibenzoic (C6H4OHCOOH) és un àcid orgànic monoprò- tic present a l’escorça del salze. A les farmàcies s’utilitza per a preparar cremes per les seves propietats exfoliants i hidratants. Perquè l’exfoliació sigui efectiva la crema ha de tenir un pH entre 3,0 i 4,0. En una farmàcia estan fent una crema receptada per un dermatòleg en la qual hi ha 0,1 grams d’aquest àcid per cada 100 grams de crema. L’envàs de l’àcid salicílic se subministra etiquetat amb els pictogrames següents: Pictograma 1 Pictograma 2 Pictograma 3 a) Justifiqueu si aquesta crema tindrà un pH òptim per a actuar com a exfoliant. Indiqueu què representen els pictogrames de l’àcid salicílic i de quins perills ens alerten. [1,25 punts] b) Escriviu la reacció de valoració de l’àcid salicílic amb l’hidròxid de sodi. Justifiqueu quali- tativament, amb les reaccions d’hidròlisi necessàries, si el pH en el punt d’equivalència és àcid, bàsic o neutre. Raoneu quin dels tres gràfics següents (gràfic A, gràfic B o gràfic C) representa la corba de valoració que s’obté. [1,25 punts] Dades: Densitat de la crema: 1 g mL–1. Massa molar de l’àcid salicílic (C6H4OHCOOH) = 138,12 g mol . –1 Constant d’acidesa de l’àcid salicílic, a 25 °C: Ka (C6H4OHCOOH) = 1,07 × 10–3.

Exercici 3a Càlcul del pH Concentració molar de l’àcid salicílic (C6H4OHCOOH) 0,1 𝑔 𝑑′à𝑐𝑖𝑑 𝑠𝑎𝑙𝑖𝑐í𝑙𝑖𝑐 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑′à𝑐𝑖𝑑 𝑠𝑎𝑙𝑖𝑐í𝑙𝑖𝑐 1 𝑔 𝑑𝑒 𝑐𝑟𝑒𝑚𝑎 1000 𝑚𝐿 𝑐𝑟𝑒𝑚𝑎 = 100 𝑔 𝑑𝑒 𝑐𝑟𝑒𝑚𝑎 138,12 𝑔 1 𝑚𝐿 𝑑𝑒 𝑐𝑟𝑒𝑚𝑎 1 𝐿 𝑑𝑒 𝑐𝑟𝑒𝑚𝑎 = 7,24 𝑥 10−3 𝑀 [0,20 p.] Equilibri de l’àcid salicílic (C6H4OHCOOH) C6H4OHCOOH(aq) + H2O ⇄ C6H4OHCOO-(aq) + H3O+(aq) 7,24 𝑥 10−3 Concentració inici -- -- Concentracions equilibri 7,24 𝑥 10−3- x x x [ 𝐶6𝐻4OHCOO−] [𝐻3𝑂+] = 1,07 𝑥 10−3 𝐾𝑎= [ 𝐶6𝐻4OHCOOH] [0,10 p.] Càlcul concentració ió hidroni (oxidani/oxoni) i pH (𝑥) (𝑥) (7,24 𝑥 10−3 −𝑥) = 1,07 𝑥 10−3 (𝑒𝑞𝑢𝑎𝑐𝑖ó 1) 𝑥2 + 1,07 𝑥 10−3 𝑥−7,747 𝑥 10−6 = 0 Resolent l'equació quadràtica es troba 𝒙= 𝟎, 𝟎𝟎𝟐𝟐𝟗𝟗 𝑴. L’altra solució és negativa. La concentració de H3O+ a l’equilibri és: [H3O+] = 𝟐, 𝟐𝟗𝟗 𝒙 𝟏𝟎−𝟑 M [0,20 p.] pH = - log [H3O+] = - log (𝟐, 𝟐𝟗𝟗 𝒙 𝟏𝟎−𝟑)  pH = 2,64 [0,15 p.] És òptim el pH? La crema que conté àcid salicílic no pot ser utilitzada com a exfoliant perquè el pH és inferior a 3,0 (l’interval òptim de pH és 3,0 – 4,0).  pH crema = […]