Equilibri iònic | Química 

L'àcid làctic (CH—CH(OH)—COOH) o àcid 2-hidroxipropanoic és un sòlid de color blanc. Es tracta d'un àcid orgànic monopròtic que es troba a la llet i als productes làctics. La seva constant d'acidesa a 25 .C és R, — 1,38 x 10”. a) Escriviu les reaccions de l'àcid làctic amb l'aigua i de l'ió lactat amb aigua. Indiqueu, per a cada reacció, segons la teoria de Bronsted i Lowry, quines espècies actuen d'àcid i base, i quins són els respectius àcids i bases conjugats. Raoneu si el pH d'una solució de lactat de sodi és àcid, bàsic o neutre, i com podríem distingir aquesta solució d'una solució d'àcid làctic mitjançant un paper indicador universal. (1,25 punts) b) Una solució aquosa d'àcid làctic té un pH — 2,8. Calculeu quina és la seva concentració i quants grams d'àcid làctic es necessitarien per a preparar en el laboratori 1,0 L de solució. Determineu quin és el material de vidre que és imprescindible utilitzar per a preparar una solució de concentració exactament coneguda. Justifiqueu la resposta. (1,25 punts) DADES: Masses atòmiques relatives: H — 1,0, C- 12,0, O — 16,0. Canvi de color d'un paper indicador universal en funció del pH Color Vermell | Groc | Verd | Blau | Blau molt fosc Interval del pH | 0-3 4-5 6-7 | 8-10 | 11-14

L'àcid glucònic (HOCH.(CHOH)¿COOH) és un àcid orgànic monoprótic que s'utilitza com a additiu alimentari (E 574) per a corregir l'acidesa. El control del pH dels aliments també té un efecte com a conservant, ja que quan el pH d'un aliment és inferior a 4,5 es pot evitar el creixement de bacteris nocius per a la salut de les persones. QH QH OQ HO OH ÓH ÓH Fórmula química de l'àcid glucònic a) Determineu les concentracions en l'equilibri de totes les espècies d'una mostra que conté 3,8 g d'àcid glucònic en 100,0 mL de solució aquosa. Raoneu si en aquesta mos- tra podran créixer o no els bacteris nocius. (1,25 punts) b) Aquesta solució es valora amb hidròxid de sodi. Escriviu la reacció de valoració i jus- tifiqueu qualitativament si el valor del pH en el punt d'equivalència és àcid, bàsic o neutre. Feu un dibuix del muntatge experimental i enumereu tot el material de labo- ratori i altres substàncies necessàries per a poder dur a terme la valoració. (1,25 punts) DADES: Massa molar de l'àcid glucònic: (HOCHL,(CHOH)4COOH) - 196,16 g mol”. Constant d'acidesa de l'àcid glucónic a 25 *C: K, (HOCH,(CHOH)4COOH) - 1,48 x 10.

L'amoníac és una base feble que s'utilitza com a principi actiu de productes farmacèutics indicats per a l'alleujament local simptomàtic de la picor produida per picades d'insec- tes. Actua modificant el pH i d'aquesta manera neutralitza la toxina introduida per l'insecte. Per a determinar el contingut d'amoníac d'un producte farmacèutic que tracta les picades de mosquit, es fa una valoració de 5,0 mL del producte diluit en aigua amb àcid clorhídric 0,1 M i es gasten 10,0 mL. a) Escriviu la reacció de valoració. Calculeu la concentració de la solució d'amoníac i expresseu aquesta concentració en mg mL ". Expliqueu com realitzaríeu en el labora- tori aquesta valoració, indicant tot el material i altres substàncies que utilitzaríeu. (1,25 punts) b) Si es mesura el pH de la solució inicial i és 11,27, argumenteu qualitativament si el pH en el punt d'equivalència és àcid, neutre o bàsic. Raoneu com hauria de ser aproximadament la corba de valoració i dibuixeu-la. Indiqueu on es trobaria el punt d'equivalència. (1,25 punts) DADES: Masses atòmiques relatives: H — 1,0, N — 14,0.

L'àcid hipoclorós (HCIO) 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- tallacions 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 (HCIO,), té una constant d'acidesa K, d'1,00 x 10”. Quin pH tindrà una solució de concentració 0,30 M d'aquest segon àcid2 (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 desinfectants Aquesta concentra- ció és major o menor que la concentració habitual dels desinfectants emprats més freqúentment? 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.

Exercici 4 Responeu només a DUES de les quatre questions plantejades (a, b, c i d). L'anomenat PLA (àcid polilàctic) o fibra de PLA és un polímer que es va començar a desenvolupar en els primers anys del segle xxr. Els seus usos són diversos; s'empra, per exemple, com a fil en la impressió 3D o en vasos biodegra- dables. És un bioplàstic que es pot obtenir a partir del blat de moro o de la remolatxa sucrera. Industrialment s'obté a partir de l'àcid làctic (substància A) o bé de la lactida (substància B). L'àcid làctic és un àcid orgànic monopròtic de fórmula molecular C¿H¿O, que es pot produir tant per síntesi artificial com a partir de fonts naturals i que s'utilitza com a intermediari sintètic en moltes indústries de síntesi orgànica i en diver- ses indústries bioquímiques. La lactida es pot obtenir normalment per la reacció entre dues molècules d'àcid làctic, que formen un dièster cíclic de fórmula molecular C¿H¿O,. a) L'àcidlàctic (A) o àcid 2-hidroxipropanoic (CH,—CH(OH)—COOH) és un sòlid de color blanc que es troba a la llet i als productes làctics. La seva constant d'acidesa a 25 PC és R,- 1,38 x 107. Calculeu el pH d'una dissolució 1,0 x 107 m d'àcid làctic. Quants grams necessitaríeu per a preparar 500,0 mL d'aquesta dissolució? Quin és el material de vidre que és imprescindible utilitzar per a preparar aquesta dissolució de concentració exacta- ment coneguda: Justifiqueu la resposta. 1,25 punts) DADES: Masses atòmiques relatives: H — 1,0, C — 12,0, O - 16,0. Àcid làctic (substància A) Lactida (substància B) 0 A) Sor AX OH Substància C Substància D o o HO + Ca “Ao Espectre d'infraroig (IR enregistrat en fase gasosa) de l'àcid làctic (substància A) 1 0,8 0,6 Transmitáncia (%) 0,4 0,2 AAA ET P EN. EPA 3000 2000 1000 Nombre d'ona (cm”!) Dades espectroscòpiques a la regió de Pinfraroig Enllaç Interval de nombre d'ona (cm”) O—H 3 650-3 300 C—H 3 000-2 850 C—O 1750-1650 C—C 1650-1500 C—O—C (éter) 1300-1000 C—O (alcohol) 1260-1000

Exercici 3 L'àcid metanoic (HCOOH), anomenat habitualment àcid fòrmic, és un àcid carboxílic monopròtic d'un sol àtom de carboni i té una constant d'acidesa (K,) a 25%C d'1,77 x 107. Va ser aillat i identificat per primera vegada en la destillació aquosa de formigues vermelles. Es troba present en el mecanisme de defensa de diversos insectes i plantes. DADES: Indicador Interval Canvi de color del pH Àcid Alcalí Verd de bromocresol 3,8-5,4 groc verd blavós Blau de bromotimol 6,0-7,6 groc blau Fenolftaleina 8,0-9,5 incolor | fúcsia a) Calculeu el pH d'una solució 0,20 m d'àcid metanoic i escriviu la reacció de valoració de l'àcid metanoic amb hidròxid de sodi. Calculeu també el volum de solució d'hidròxid de sodi 0,15 M que serà necessari per a valorar 25 mL de la solució de l'àcid metanoic. (1,25 punts) b) Raoneu qualitativament si el pH en el punt d'equivalència de la valoració anterior serà àcid, bàsic o neutre, i digueu quin dels indicadors de la taula de sota es pot utilitzar per a detectar el punt final d'aquesta valoració. Justifiqueu la resposta. Expliqueu com duríeu a terme en el laboratori aquest procediment, i indiqueu quin material i quines substàn- cies utilitzaríeu. (1,25 punts)