Quimica, 11va Edicion - Raymond Chang-FREELIBROS-805

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Preguntas y problemas 773
saturada. Calcule el pH de una disolución saturada de 
Ca(OH)2. d) ¿Cuál es la concentración de iones Mg
21 a 
este pH? e) ¿Cuál ion (Ca21 o Mg21) es el que suele 
eliminarse primero? ¿Por qué?
16.131 Considere la ionización del siguiente indicador ácido-
base
 El indicador cambia de color de acuerdo con las rela-
ciones de las concentraciones de la forma ácida y de su 
base conjugada descritas en la página 742. Demuestre 
que el intervalo de pH donde el indicador cambia del 
color ácido al básico es pH 5 pKa ± 1, donde Ka es la 
constante de ionización del ácido.
16.132 Los aminoácidos son los bloques de construcción de las 
proteínas. Estos compuestos contienen al menos un 
grupo amino (—NH2) y un grupo carboxilo (—COOH). 
Considere la glicina (NH2CH2COOH). Según el pH de 
la disolución, la glicina puede existir en una de tres 
formas posibles:
 Prediga la forma predominante de la glicina a un pH de 
1.0, 7.0 y 12.0. El valor de pKa del grupo carboxilo es 
2.3 y el del grupo amonio (—NH3
1) es 9.6.
16.133 a) Con respecto a la i gura 16.6, describa cómo deter-
minaría el valor de pKb de la base. b) Derive una ecua-
ción análoga a la de Henderson-Hasselbalch que 
relacione pOH con pKb para una base débil B y su ácido 
conjugado HB1. Trace una curva de valoración en la 
que se muestre la variación del pOH de la disolución 
básica con respecto al volumen del ácido fuerte que se 
agrega de una bureta. Describa cómo determinaría el 
valor de pKb a partir de esta curva. (Sugerencia: pKb 5 
2log Kb.)
16.134 25.0 mL de una disolución de HF 0.20 M se valora con 
una disolución NaOH 0.20 M. Calcule el volumen de 
disolución de NaOH agregada cuando el pH de la diso-
lución es a) 2.85, b) 3.15, c) 11.89. Ignore la hidrólisis 
de la sal.
16.135 Dibuje las curvas de distribución para una disolución 
acuosa de ácido carbónico. Su grái co debe mostrar la 
fracción de las especies presentes como el eje y y el pH 
como el eje x. Observe que, a cualquier pH, sólo dos de 
las tres especies (H2CO3, HCO3
2 y CO3
22) están presen-
tes en concentraciones apreciables. Use los valores de 
pKa en la tabla 15.5.
16.136 Una forma de distinguir una disolución amortiguadora 
de una disolución ácida es mediante la dilución. a) 
Considere una disolución amortiguadora compuesta 
por CH3COOH 0.500 M y CH3COONa 0.500 M. 
Calcule su pH y el pH después de que se ha diluido 10 
veces su volumen. b) Compare el resultado del inciso a) 
con el pH de una disolución CH3COOH 0.500 M antes 
y después de que se ha diluido 10 veces su volumen.
16.137 La histidina es uno de los 20 aminoácidos que se encuen-
tran en las proteínas. Aquí se muestra una molécula de 
histidina completamente protonada donde los números 
denotan los valores de pKa de los grupos ácidos.
CH2
A
A
H3NOCHOCOOH
O
B
�
HN
NH
�
9.17
1.82
6.00
 a) Muestre la ionización progresiva de la histidina en 
disolución (Sugerencia: El ion H1 se desprenderá pri-
mero del grupo ácido más fuerte seguido por el siguien-
te grupo ácido más fuerte y así sucesivamente.) b) Un 
ion dipolar es aquel en el que las especies tienen un 
número igual de cargas positivas y negativas. Identii que 
el ion dipolar en a). c) El pH al que el ion dipolar pre-
domina se denomina el punto isoeléctrico, representado 
por pI. El punto isoeléctrico es el promedio de los valo-
res de pKa que inducen y siguen a la formación del ion 
dipolar. Calcule el pI de la histidina. d) El grupo histidi-
na tiene una función importante en el sistema amorti-
guador de la sangre (vea “Química en acción”, página 
734). ¿Qué par conjugado ácido-base mostrado en a) es 
responsable de esta acción?
16.138 Una muestra de 0.96 L de HCl gaseoso, a 372 mmHg y 
22°C, se burbujea en 0.034 L de NH3 0.57 M. ¿Cuál es 
el pH de la disolución resultante? Suponga que el volu-
men de la disolución permanece constante y que el HCl 
se disuelve por completo en la disolución.
16.139 a) Suponiendo que la disociación es completa y que no 
hay formación de pares iónicos, calcule el punto de 
congelación de una disolución NaI 0.50 m. b) ¿Cuál es 
el punto de congelación después de agregar a la disolu-
ción sui ciente HgI2, un compuesto insoluble, para que 
reaccione con todos los iones I2 libres en la disolución? 
Suponga que el volumen permanece constante.
16.140 Calcule la masa máxima (en gramos) de cada una de las 
siguientes sales solubles que se puede añadir a 200 mL 
de una disolución MgCl2 0.100 M sin hacer que se for-
me un precipitado: a) Na2CO3, b) AgNO3, c) KOH. 
Suponga que el volumen permanece constante.
16.141 Se trata 1.0 L de una disolución saturada de carbonato 
de plata a 5°C con sui ciente ácido clorhídrico para des-
componer el compuesto. El dióxido de carbono que se 
genera se recolecta en un tubo de 19 mL y ejerce una 
presión de 114 mmHg a 25°C. ¿Cuál es el Kps del 
Ag2CO3 a 5°C?
16.142 Las dos curvas que se muestran en la p. 774 representan 
la valoración de dos ácidos débiles de la misma concen-
tración con una base fuerte como NaOH. Use tres 
observaciones para determinar cuál de los dos ácidos es 
más fuerte.
Completamente ionizada: NH2—CH2—COO
–
Ion dipolar: NH3—CH2—COO
–
Completamente protonada: NH3—CH2—COOH
HIn(ac ) Δ H1(ac ) 1 In2(ac )