3.7: Problemas
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1. Clasificar cada una de las sustancias siguientes como ácido o base, y como fuerte o débil o como espectador en el disolvente enumerado. Para cada caso, escriba la reacción de disociación.
(a) H 3 ASo 4 en agua
(b) HCl en ácido acético glacial
c) CH 3 COOH en amoníaco líquido
d) H 2 O en NaOH fundido
e) Cl - en amoníaco líquido
2. Escriba las reacciones de disociación para un HA ácido y su base conjugada A - en agua. Utilice las expresiones de equilibrio para K a y K b para probarlo\(K_{a}K_{b}=K_{w}\).
3. Calcular el porcentaje de ionización de ácido acético 1 M (K a = 1.8 x 10 -5) en agua.
4. Para cada par de compuestos a continuación, indique cuál es un ácido más fuerte y explique su elección:
a) [Fe (H 2 O) 6] 3+ o [Fe (H 2 O) 6] 2+
(b) H 3 BO 3 o H 3 PO 3
c) [Ga (H 2 O) 6] 3+ o [Al (H 2 O) 6] 3+
d) HIO 3 o HIO 4
(e) H 3 PO 4 o H 2 SeO 4
5. Los cationes Mg 2+ y Cu 2+ tienen radios iónicos similares, pero las acideces de las soluciones acuosas de nitrato que contienen los dos iones son diferentes. Explique qué ion es más ácido y por qué.
6. El cobalto reacciona con el exceso de flúor para producir CoF 3, pero los estados de oxidación más altos del cobalto no existen en los fluoruros binarios. Sin embargo, el Co (IV) es estable en óxidos como CoO 2 y BaCoO 3. Explicar por qué estos óxidos pueden estabilizar un mayor estado de oxidación del cobalto que los fluoruros.
7. (a) Cuando las soluciones de las sales hidrosulfuro (SH -) de As 3+, Sb 3+ y Sn 4+ reaccionan con soluciones acuosas de hidrosulfuro de amonio (NH 4 + SH -), las sales de sulfuro As 2 S 3, Sb 2 S 3 y precipitado de SnS 2. Sin embargo, cuando se agrega Na 2S acuoso en exceso, estos sulfuros se vuelven a disolver para formar complejos aniónicos solubles. En contraste, las soluciones de Cu 2+, Pb 2+, Hg 2+, Bi 3+ y Cd 2+ precipitan como sulfuros sólidos pero no se vuelven a disolver en soluciones que contienen exceso de sulfuro. Podemos considerar que el primer grupo de iones es anfótera para reacciones ácido-base blandas que involucran SH - en lugar de OH -. El segundo grupo es más básico (menos ácido) en el sentido de que no reacciona con exceso de base blanda. Utilice esta información para ubicar la diagonal anfótera en la tabla periódica de sulfuros. Compárelo con la diagonal que define los óxidos anfóteros, los cuales se disuelven en soluciones ácidas o básicas. ¿Su análisis concuerda con la descripción de S 2- como una base más blanda que O 2-?
(b) El Au + también es precipitado por iones SH -, y el sulfuro Au 2 S se redisuelve para formar un complejo soluble en exceso SH -. ¿Se ajusta esto a la tendencia que descubriste en la parte (a)? ¿Tiene sentido en cuanto a la electronegatividad de Au? Explicar.
8. Calcular la entalpía para el aducto (CH 3) 3 B-N (CH 3) 3 y compararla con el valor medido de -73.6 kJ/mol. Los parámetros se pueden encontrar en el Modelo ECW.
9. Calcular la entalpía para la formación del aducto para el ácido de Lewis (CH 3) 3 SnCl con cada una de las siguientes bases de Lewis (C 2 H 5) 2 O, (CH 2) 4 O y CH 3 CN. Sus respectivas entalpías medidas son -9.2, -21.3 y -20.1 kJ/mol. Explicar las diferencias entre las entalpías calculadas y medidas. Los parámetros se pueden encontrar en el Modelo ECW.
10. Consulte la parcela Cramer-Bopp encontrada en el Modelo ECW e indique el orden de resistencia de la base de Lewis para
(a) Un ácido con Ra = -0.5
(b) Un ácido con Ra = 0.33
(c) Un ácido con Ra = -0.9
11. El ácido de Lewis [Rh (CO) 2 Cl] 2 tiene un valor W de -43.47 kJ/mol
a) ¿A qué se refiere W?
b) Los parámetros E, C y W encontrados en el Modelo ECW dan la entalpía para formar un aducto molar, es decir,\(\ce{B + \frac{1}{2}[RH(CO)2Cl]2 -> B-RhCl(CO)2}\)
(1) ¿Cuál es el calor de disociación de un mol de [Rh (CO) 2 Cl] 2?
(2) Cuál es la entalpía de\(\ce{2B + [Rh(CO)2Cl]2 -> 2B-RhCl(CO)2}\)
(3) Calcular la entalpía por mol de B-rHCl (CO) 2 para C 5 H 5 N, (CH 3) 2 CO