⚛️Problemas de ácido base que debes saber resolver para la PAU y PCE resueltos en vídeo⚗️

Si estás preparando la PAU o la PCE, seguro que ya te has encontrado con esos problemas de ácido-base que parecen hechos para ponerte a prueba. Los enunciados enrevesados, los ajustes de reacciones que no son 1:1 o reconocer ácidos y bases que no son los típicos… ¡un auténtico dolor de cabeza!

Y por si fuera poco, las disoluciones pueden volverse un caos si no tienes claro cómo abordarlas. Sabemos que estas son las dificultades que más cuestan, así que hemos recopilado los ejercicios más complejos y recurrentes para que nada te pille por sorpresa.

Con estos problemas, aprenderás a identificar ácidos y bases menos comunes, ajustar reacciones complicadas y resolver disoluciones sin perderte en el camino. ¡Vamos a por ello! 🎯

Antes de empezar… ¿Necesitas repasar?

Si aún tienes dudas sobre los conceptos fundamentales sobre la transferencia de protones, primero revisa nuestro post con la teoría y trucos esenciales:

📚 ➡️ Ver resumen completo sobre ácido base 📚

🧪 Problemas clave de ácido base en PAU y PCE

A continuación, encontrarás una selección de problemas imprescindibles de ácido base. Te explicaremos el enfoque de cada uno y luego podrás ver la resolución en vídeo.

📌 Problema 1: determinar el olumen de base para neutralización con exceso de ácido.

Este es, sin duda, uno de nuestros problemas favoritos. Después de todos estos años dando clase, pocas veces nos hemos topado con un ejercicio tan chulo y retador.

⚠️ Error muy común: Muchos/as estudiantes no tienen en cuenta que, al mezclar un ácido fuerte con una base fuerte, la especie que quede en exceso será la que determine el pH final. Además, en este caso, el ajuste de la reacción no es 1:1, ya que el Ca(OH)₂ aporta dos moles de OH⁻ por cada mol de compuesto. ¡Ojo! Esto complica el ajuste y además debes de tener en cuenta que el volumen final es la suma del volumen de ácido y de base.

📝 Consejo: Haz primero un esquema del problema como lo resolverías sin datos. Una vez lo tengas claro, sustituye con los valores que te da el enunciado y observa lo que te falta, igual debes hacer un sistema de ecuaciones. 

➡️ Inténtalo tú mismo y verifica el resultado en el vídeo. Es un problema complejo, pero perfecto para poner a prueba tu dominio de ácidos y bases. ¡Ánimo! 💪

📌 Problema 2: Cálculo de la concentración y el pH tras una dilución y valoración

Este ejercicio plantea un clásico en el que tendrás que calcular la concentración molar de una disolución ácida comercial, luego preparar una disolución más diluida y, finalmente, realizar una valoración con una base fuerte. Un problema completo y muy útil para la PAU y la PCE.

⚠️ Trampa habitual: Aunque el problema no es especialmente difícil, aparecen varias diluciones y una valoración, lo que puede llevar a errores en el cálculo de la concentración final. Además, es fundamental recordar que los volúmenes son aditivos cuando se mezclan las disoluciones, algo que a veces se pasa por alto.

📝 Consejo: Para evitar errores, trabaja paso a paso: 1. Calcula primero la concentración de la disolución comercial (A) a partir de la densidad y la riqueza. 2. Realiza la dilución para obtener la concentración de la disolución B. 3. En la valoración, ten en cuenta la adición de volúmenes y comprueba si el ácido o la base quedan en exceso para determinar el pH final.

➡️ Es un problema ideal para practicar diluciones y valoraciones en un solo ejercicio. ¡Pruébalo y comprueba el resultado en el vídeo! 💡

📌 Problema 3: Cálculo de Ka y ajuste de pH por dilución

En este ejercicio tendrás que calcular la constante de acidez (Ka) del ácido acético a partir de su grado de disociación y, después, ajustar el pH de una disolución de ácido clorhídrico añadiendo agua destilada. Aunque el primer apartado es sencillo, el segundo os suele costar la primera vez.

⚠️ Trampa habitual: El apartado b es el que más cuesta porque muchos/as estudiantes no entienden que, para que ambas disoluciones tengan el mismo pH, la concentración de H₃O⁺ en el equilibrio del ácido débil debe ser igual a la concentración de H₃O⁺ del ácido fuerte, ya que este último se disocia por completo. Por tanto, el reto está en ajustar el volumen de agua para que la concentración final coincida con la calculada para el ácido débil.

📝 Consejo: Calcula los moles del ácido fuerte y plantea una ecuación para la nueva concentración, teniendo en cuenta que el volumen final será la suma del volumen inicial que ya tenías de ácido fuerte más el volumen añadido para que el pH sea el mismo. 

➡️ Este problema es clave para practicar el equilibrio ácido-base y el ajuste de pH mediante dilución. ¡Inténtalo y revisa el resultado en el vídeo! 💡

📌 Problema 4: Determinar la concentración inicial y el grado de disociación

Este ejercicio es un clásico en el que tienes que calcular la concentración inicial de un ácido débil a partir de una disolución diluida, y luego determinar su grado de disociación. Aunque parece complicado, lo más importante es tener claro cómo deshacer el camino desde la disolución diluida hacia la inicial.

⚠️ Trampa habitual: La dificultad principal está en que muchos/as estudiantes se confunden al intentar volver al estado inicial a partir de los datos de la disolución diluida. El truco está en recordar que al diluir 10 mL de la disolución inicial (A) en 90 mL de agua, la concentración se reduce 10 veces. Por tanto, si calculas primero la concentración en la disolución B, solo tienes que multiplicar por el factor de dilución para obtener la concentración en la disolución A.

📝 Consejo: Haz un esquema claro de los volúmenes y concentraciones para visualizar mejor el proceso de dilución. Luego, utiliza la fórmula de disociación para calcular el grado de ionización en la disolución B. Deshaciendo el camino de la dilución, obtendrás la concentración inicial del ácido fórmico.

➡️ Si tienes claros los conceptos y organizas bien los datos, este problema está chupado. ¡Atrévete a resolverlo y revisa el resultado en el vídeo! 🚀

📌 Problema 5: Comparación de ácidos y sus bases conjugadas

Este ejercicio pone a prueba tu comprensión sobre la fuerza de los ácidos y sus bases conjugadas. Aunque parece sencillo en un principio, muchos estudiantes se confunden al identificar correctamente las bases conjugadas y deducir el comportamiento ácido o básico de la disolución resultante.

⚠️ Trampa habitual: La dificultad principal radica en identificar que el ión acetato y el ión hipoclorito son las bases conjugadas del ácido acético y del ácido hipocloroso, respectivamente. Además, cuesta razonar que el ácido más débil tendrá una base conjugada más fuerte y viceversa. Esto es esencial para deducir si la mezcla resultará ácida, neutra o básica.

📝 Consejo: Recuerda que: 1. El ácido más fuerte tiene una Ka mayor. En este caso, el ácido acético (Ka = 1,8·10⁻⁵) es más fuerte que el ácido hipocloroso (Ka = 3,0·10⁻⁸). 2. La base conjugada del ácido más débil será más fuerte, por lo tanto, el ión hipoclorito es una base más fuerte que el ión acetato. 3. Al mezclar volúmenes iguales de ambas disoluciones de igual concentración, la disolución resultante será básica, ya que el hipoclorito es la base conjugada más fuerte y generará más OH⁻ en la disolución.

➡️ Este problema es ideal para reforzar el concepto de ácidos y bases conjugadas y su influencia en el pH de la disolución final. ¡Atrévete a resolverlo y verifica tu razonamiento en el vídeo! 💡

📌 Problema 6: Cálculo del grado de disociación y efecto del ión común

Este ejercicio combina conceptos fundamentales de disociación de ácidos débiles y el efecto del ión común en medios ácidos, lo que puede resultar complicado si no tienes claros los fundamentos de equilibrio químico. Además, el tercer apartado introduce el concepto de la base conjugada en una disolución, lo que lo hace aún más desafiante.

⚠️ Trampa habitual: El mayor problema surge en el apartado b) porque muchos/as estudiantes no interpretan correctamente el pH de 1 en el jugo gástrico. Un pH de 1 implica una concentración inicial de [H₃O⁺] = 0,1 M, lo que significa que hay un ión común en el equilibrio que debe considerarse al calcular el grado de disociación del ácido acetilsalicílico. Ignorar este dato puede llevar a cálculos erróneos.

📝 Consejo: 1. En el apartado a), calcula el grado de disociación a partir de la constante de acidez y la concentración dada. 2. En el apartado b), ten en cuenta que el pH de 1 indica que ya hay una concentración de 0,1 M de H₃O⁺ antes de que el ácido acetilsalicílico se disocie. Esto reduce el grado de disociación debido al efecto del ión común. 3. Para el apartado c), recuerda que el porcentaje de acetilsalicilato se calcula comparando los moles en el vial con el volumen total, teniendo en cuenta que el acetilsalicilato es la base conjugada del ácido.

➡️ Este problema es excelente para entender el efecto del ión común y el manejo de ácidos y sus bases conjugadas en diferentes contextos. ¡Atrévete a resolverlo y contrasta tu respuesta en el vídeo! 💡

📌 Problema 7: Neutralización y cálculo de concentración de sulfato de sodio

Este ejercicio es un clásico en el que tendrás que calcular el pH de la disolución resultante tras la reacción de neutralización entre una base fuerte (NaOH) y un ácido fuerte diprótico (H₂SO₄). Además, se te pedirá calcular la concentración molar de sulfato de sodio (Na₂SO₄) y la cantidad obtenida en gramos. Aunque el planteamiento parece sencillo, hay dos aspectos que pueden complicarlo.

⚠️ Trampa habitual: La principal dificultad radica en el ajuste estequiométrico de la reacción, ya que el ácido sulfúrico es diprótico, lo que significa que puede donar dos protones (H⁺) por cada molécula. Esto hace que la relación molar no sea 1:1 con el NaOH, sino 1:2. Además, hay que tener cuidado al calcular el volumen total tras la mezcla, ya que afecta la concentración final.

📝 Consejo:

1. Ajuste de la reacción: Recuerda que el ácido sulfúrico cede dos protones, lo que hace que la reacción sea: 2 NaOH+ H₂SO₄→ Na₂SO₄+2 H₂O
2. Cálculo de pH: Primero, determina el reactivo limitante y el exceso (si lo hay) después de la reacción. Si queda NaOH en exceso, el pH estará determinado por su concentración residual. Si el H₂SO₄ queda en exceso, el pH lo determinará la concentración de  H3O+ restante.
3. Concentración de Na₂SO₄: Una vez completada la reacción, calcula los moles de sulfato de sodio formados y divide por el volumen total (acuérdate de sumar los volúmene) para obtener la concentración molar.

➡️ Es un problema ideal para practicar ajustes estequiométricos en reacciones ácido-base y el cálculo de pH en disoluciones resultantes. ¡Atrévete a resolverlo y revisa el resultado en el vídeo!💡

📌 Problema 8: Cuando modificar una ecuación cambia su constante de equilibrio

Este problema es clave en la PCE porque pone a prueba tu habilidad para transformar constantes de equilibrio al manipular ecuaciones químicas. No basta con saber usarc
Kc​ o Ka​, aquí debes comprender cómo cambia su valor cuando inviertes, multiplicas o sumas reacciones.

📌 ¿Qué aprenderás con este ejercicio?
✅ Qué ocurre con K cuando inviertes una ecuación → K’ = 1/K
✅ Cómo cambia K si multiplicas la reacción por un factor → K’ = Kⁿ
✅ Cómo obtener la constante global al sumar ecuaciones → Kₜₒₜₐₗ = K₁ × K₂

💡 Consejo clave: Si sabes manipular ecuaciones y ajustar correctamente las constantes de equilibrio, ningún problema de este tipo te pillará por sorpresa en la selectividad. 🚀

📌 Problema 9: Neutralización de un efluente industrial con ácido clorhídrico

Este ejercicio plantea un caso práctico en el que hay que neutralizar un efluente industrial que contiene hidróxido de sodio (NaOH) utilizando ácido clorhídrico (HCl). Aunque el planteamiento parece directo, hay dos puntos que pueden generar confusión si no se interpretan correctamente.

⚠️ Trampa habitual:

1. La primera dificultad radica en el apartado a), ya que hay que calcular los moles de NaOH presentes en el efluente a partir del porcentaje en peso y la densidad.
2. El segundo reto aparece en el apartado b), donde muchos estudiantes olvidan que el volumen total al calcular la concentración final incluye la suma del volumen del efluente (base), el volumen de HCl utilizado en la neutralización (valoración) y el volumen extra añadido (50 mL).

📝 Consejo: Siempre piensa en el volumen total para evitar errores en el cálculo.

🎯 Conclusión: ¿Te ha resultado útil este post?

Esperamos que esta selección de problemas clave de equilibrio químico te haya ayudado a comprender mejor este tema fundamental para la PAU y la PCE. Sabemos que algunos ejercicios pueden ser un reto, pero con práctica y una buena estrategia, nada te pillará por sorpresa en el examen.

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