Problemas de valoración ácido-base: examen original de práctica de Química

Este examen de práctica original de tutorgum evalúa problemas de valoración ácido-base dentro del temario de Química de la edición de 2017 especificado. Abarca concentraciones desconocidas, curvas de valoración, puntos de equivalencia, selección de indicadores, conductividad y errores experimentales. Es una evaluación centrada en un tema, no un examen de todo el curso ni un examen oficial de NESA, avalado por NESA, de convocatorias anteriores o previsto por NESA.

01Instrucciones del examen

• Tiempo de trabajo: 60 minutos.
• Tiempo de lectura: 5 minutos.
• Puntuación total: 50 puntos.
• Material: Calculadora científica, regla y material de escritura. No se necesitan apuntes.
• Procedimiento: Muestra los cálculos, incluye las unidades y expresa las respuestas con una precisión justificada por los datos.

Para los cálculos, utiliza \(n=cV\), donde \(n\) es la cantidad de sustancia en moles, \(c\) es la concentración en \(\mathrm{mol\,L^{-1}}\) y \(V\) es el volumen en litros. Convierte los volúmenes de mililitros a litros antes de utilizar esta ecuación.

Salvo que se indique lo contrario, supone que las disoluciones son acuosas a \(25^\circ\mathrm{C}\), que los volúmenes de las disoluciones son aditivos y que los ácidos y las bases fuertes se ionizan por completo. Utiliza \(pH+pOH=14.00\) a esta temperatura.

Temas evaluados

• Determinación de concentraciones desconocidas de ácidos o bases mediante datos de valoración y estequiometría.
• Curvas de valoración de ácido fuerte-base fuerte, ácido débil-base fuerte y ácido fuerte-base débil.
• Comportamiento en el punto de equivalencia y selección de indicadores.
• Cambios de conductividad e iones presentes durante la valoración.
• Errores relacionados con el punto final, la transferencia de sustancias y la preparación de disoluciones.

Exclusiones: No se evalúan los cálculos de equilibrio cuantitativos de \(K_a\) y \(K_b\), los cálculos avanzados de disoluciones tampón ni los temas que quedan fuera del alcance especificado para las valoraciones ácido-base.

02Preguntas

Pregunta 1 (8 puntos)

Un estudiante está determinando la concentración de un ácido diprótico desconocido, \(\ce{H2A}\).

El estudiante transfiere \(25.00\ \mathrm{mL}\) de la disolución original del ácido a un matraz aforado de \(250.0\ \mathrm{mL}\) y diluye la disolución con agua destilada hasta la marca de aforo.

A continuación, valora una alícuota de \(25.00\ \mathrm{mL}\) del ácido diluido con hidróxido de sodio de concentración \(0.1200\ \mathrm{mol\,L^{-1}}\). La ecuación ajustada para la neutralización completa es:

\[ \ce{H2A + 2OH^- -> A^2- + 2H2O} \]

El estudiante registra un volumen de valoración aproximado de \(19.10\ \mathrm{mL}\), seguido de tres volúmenes concordantes de \(18.55\ \mathrm{mL}\), \(18.60\ \mathrm{mL}\) y \(18.65\ \mathrm{mL}\).

(a) Calcula la media de los tres volúmenes concordantes. (1 punto)

(b) Calcula la concentración del ácido diluido. Muestra el procedimiento. (4 puntos)

(c) Determina la concentración de la disolución original del ácido. (2 puntos)

(d) Explica por qué debe utilizarse la ecuación ajustada al convertir la cantidad de hidróxido de sodio en la cantidad de ácido neutralizado. (1 punto)

Pregunta 2 (8 puntos)

Se valora una muestra de \(50.00\ \mathrm{mL}\) de ácido clorhídrico de concentración \(0.1000\ \mathrm{mol\,L^{-1}}\) con hidróxido de sodio de concentración \(0.1000\ \mathrm{mol\,L^{-1}}\).

Se registran las siguientes lecturas de pH.

• Valoración de HCl
  con NaOH

(a) Determina el volumen de hidróxido de sodio en el punto de equivalencia. (1 punto)

(b) Explica por qué el pH en el punto de equivalencia es aproximadamente 7.00 a \(25^\circ\mathrm{C}\). (2 puntos)

(c) Se dispone de tres indicadores:

Selecciona el indicador cuyo intervalo de viraje tenga el centro más cercano al pH del punto de equivalencia. Justifica tu elección. (2 puntos)

(d) Calcula el pH después de añadir \(55.00\ \mathrm{mL}\) de hidróxido de sodio. (3 puntos)

Pregunta 3 (9 puntos)

Se valora una muestra de \(25.00\ \mathrm{mL}\) de un ácido monoprótico débil desconocido, \(\ce{HA}\), con hidróxido de sodio de concentración \(0.1000\ \mathrm{mol\,L^{-1}}\).

Se obtienen las siguientes lecturas de pH.

• Ácido débil valorado
  con NaOH

(a) Estima el volumen en el punto de equivalencia a partir de los datos. (1 punto)

(b) Calcula la concentración inicial del ácido débil. (3 puntos)

(c) Explica por qué el pH en el punto de equivalencia es superior a 7. Incluye una ecuación química de la reacción pertinente con el agua. (3 puntos)

(d) Selecciona el indicador más adecuado de los tres que aparecen a continuación y justifica tu elección utilizando su intervalo de viraje y los datos de la valoración. (2 puntos)

Pregunta 4 (9 puntos)

Se valora una muestra de \(20.00\ \mathrm{mL}\) de amoníaco acuoso, \(\ce{NH3}\), de concentración desconocida, con ácido clorhídrico de concentración \(0.1000\ \mathrm{mol\,L^{-1}}\).

Se registra el pH a medida que se añade el ácido.

• NH₃ valorado
  con HCl

(a) Determina el volumen en el punto de equivalencia. (1 punto)

(b) Calcula la concentración inicial de la disolución de amoníaco. (3 puntos)

(c) Escribe la ecuación de la reacción de los iones amonio con el agua y explica por qué el pH en el punto de equivalencia es inferior a 7. (3 puntos)

(d) Selecciona el indicador más adecuado de la tabla siguiente y justifica tu elección. (2 puntos)

Pregunta 5 (8 puntos)

Se valora una muestra de \(25.00\ \mathrm{mL}\) de ácido clorhídrico de concentración \(0.1000\ \mathrm{mol\,L^{-1}}\) con hidróxido de sodio de concentración \(0.1000\ \mathrm{mol\,L^{-1}}\).

El estudiante mide la conductividad de la mezcla a medida que avanza la valoración. Las lecturas siguientes son valores de conductividad relativa expresados en unidades arbitrarias; un valor mayor representa una conductividad más alta.

• HCl valorado
  con NaOH

(a) Estima el volumen en el punto de equivalencia a partir de los datos. (1 punto)

(b) Nombra los principales iones disueltos presentes justo antes del punto de equivalencia, en el punto de equivalencia y justo después del punto de equivalencia. (3 puntos)

(c) Explica por qué la conductividad disminuye antes del punto de equivalencia y aumenta después de este. (2 puntos)

(d) Un estudiante afirma que la conductividad debe ser cero en el punto de equivalencia porque el ácido y la base se han neutralizado entre sí. Evalúa esta afirmación haciendo referencia a los iones presentes. (2 puntos)

Pregunta 6 (8 puntos)

Un estudiante determina la concentración de una disolución de hidróxido de sodio mediante la valoración de alícuotas de \(25.00\ \mathrm{mL}\) con ácido clorhídrico de concentración \(0.1000\ \mathrm{mol\,L^{-1}}\).

La reacción es:

\[ \ce{HCl + NaOH -> NaCl + H2O} \]

El estudiante calcula la concentración de hidróxido de sodio utilizando:

\[ c(\ce{NaOH})= \frac{c(\ce{HCl})V(\ce{HCl})} {V(\ce{NaOH})} \]

Para cada uno de los siguientes errores independientes, indica si la concentración calculada de hidróxido de sodio o la concentración comunicada del ácido original sería demasiado alta, demasiado baja o no cambiaría. Explica tu razonamiento.

(a) Después de transferir la alícuota de \(25.00\ \mathrm{mL}\) de hidróxido de sodio al matraz Erlenmeyer, el estudiante enjuaga el matraz con agua destilada antes de comenzar la valoración. (2 puntos)

(b) La pipeta se enjuaga con agua destilada, pero no se acondiciona con la disolución de hidróxido de sodio antes de transferir la alícuota. (2 puntos)

(c) En un experimento independiente de dilución de un ácido, se diluyen \(25.00\ \mathrm{mL}\) de ácido concentrado en un matraz aforado de \(250.0\ \mathrm{mL}\). El estudiante deja el menisco por encima de la marca de aforo, pero sigue utilizando un factor de dilución de 10.00 para calcular la concentración original del ácido. (2 puntos)

(d) Durante la valoración del hidróxido de sodio, el estudiante sobrepasa el punto final del indicador al añadir un exceso de ácido clorhídrico. (2 puntos)

03Soluciones desarrolladas y guía de corrección

Asigna los puntos correspondientes a los pasos o conceptos especificados. Se aceptan otros métodos correctos equivalentes. Si un cálculo posterior continúa correctamente a partir de un error numérico anterior, concede los puntos de seguimiento correspondientes, siempre que el método siga siendo válido.

Solución 1

(a) Volumen medio de valoración (1 punto)

Calcula la media utilizando los tres volúmenes concordantes y excluyendo el volumen aproximado.

\[ \begin{aligned} V_{\text{medio}} &=\frac{18.55+18.60+18.65}{3}\\ &=18.60\ \mathrm{mL} \end{aligned} \]

Criterio de corrección: 1 punto por la media correcta de \(18.60\ \mathrm{mL}\).

(b) Concentración del ácido diluido (4 puntos)

Primero, calcula la cantidad de iones hidróxido añadidos.

\[ \begin{aligned} n(\mathrm{OH}^{-}) &=cV\\ &=0.1200\times0.01860\\ &=2.232\times10^{-3}\ \mathrm{mol} \end{aligned} \]

La ecuación ajustada muestra que 2 mol de \(\mathrm{OH}^{-}\) reaccionan con 1 mol de \(\ce{H2A}\).

\[ \begin{aligned} n(\ce{H2A}) &=\frac{2.232\times10^{-3}}{2}\\ &=1.116\times10^{-3}\ \mathrm{mol} \end{aligned} \]

El volumen de la alícuota es \(25.00\ \mathrm{mL}=0.02500\ \mathrm{L}\).

\[ \begin{aligned} c_{\text{diluida}} &=\frac{n(\ce{H2A})}{V}\\ &=\frac{1.116\times10^{-3}}{0.02500}\\ &=0.04464\ \mathrm{mol\,L^{-1}} \end{aligned} \]

La concentración del ácido diluido es \(0.04464\ \mathrm{mol\,L^{-1}}\).

Criterios de corrección:

• 1 punto por calcular la cantidad de \(\mathrm{OH}^{-}\).
• 1 punto por aplicar la relación molar de 2:1 entre hidróxido y ácido.
• 1 punto por calcular la cantidad de \(\ce{H2A}\).
• 1 punto por calcular la concentración del ácido diluido e incluir las unidades.

(c) Concentración del ácido original (2 puntos)

El factor de dilución es:

\[ \frac{250.0}{25.00}=10.00 \]

La dilución cambia la concentración, pero no modifica la cantidad de ácido transferida al matraz aforado.

Por tanto,

\[ \begin{aligned} c_{\text{original}} &=10.00\times0.04464\\ &=0.4464\ \mathrm{mol\,L^{-1}} \end{aligned} \]

Criterios de corrección:

• 1 punto por identificar el factor de dilución de 10.00.
• 1 punto por obtener la concentración original correcta, incluidas las unidades.

(d) Importancia de la ecuación ajustada (1 punto)

La ecuación ajustada establece la relación molar. Cada mol de \(\ce{H2A}\) requiere 2 mol de \(\mathrm{OH}^{-}\) para neutralizarse por completo, por lo que la cantidad de ácido no se puede obtener suponiendo simplemente una relación 1:1.

Criterio de corrección: 1 punto por identificar la relación molar requerida de ácido a hidróxido de 1:2.

Solución 2

(a) Volumen en el punto de equivalencia (1 punto)

El punto de equivalencia se alcanza cuando se han añadido \(50.00\ \mathrm{mL}\) de hidróxido de sodio.

Criterio de corrección: 1 punto por \(50.00\ \mathrm{mL}\).

(b) pH en el punto de equivalencia (2 puntos)

Tanto el ácido clorhídrico como el hidróxido de sodio son fuertes, por lo que se ionizan prácticamente por completo en agua. En el punto de equivalencia, los iones hidronio y los iones hidróxido han reaccionado en las cantidades estequiométricas necesarias.

La ecuación iónica neta es:

\[ \ce{H3O+ + OH^- -> 2H2O} \]

Los iones disueltos restantes son principalmente \(\mathrm{Na}^{+}\) y \(\mathrm{Cl}^{-}\). Estos iones no reaccionan significativamente con el agua de manera que alteren su pH, por lo que la disolución es aproximadamente neutra a \(25^\circ\mathrm{C}\).

Por tanto, \(pH\approx7.00\).

Criterios de corrección:

• 1 punto por explicar la neutralización de los iones hidronio y los iones hidróxido.
• 1 punto por explicar que los iones restantes de la sal no afectan significativamente al pH.

(c) Selección del indicador (2 puntos)

El azul de bromotimol es la mejor opción de las tres. Su intervalo de viraje, pH 6.0-7.6, tiene el centro más cercano al pH de 7.00 del punto de equivalencia.

La curva también presenta un cambio pronunciado de pH alrededor del punto de equivalencia, por lo que una pequeña adición de valorante produce un cambio de color claro del indicador.

Criterios de corrección:

• 1 punto por seleccionar el azul de bromotimol.
• 1 punto por relacionar su intervalo de viraje con el pH del punto de equivalencia.

(d) pH después de añadir \(55.00\ \mathrm{mL}\) de hidróxido de sodio (3 puntos)

Primero, calcula las cantidades de ácido y base.

\[ \begin{aligned} n(\ce{HCl}) &=0.1000\times0.05000\\ &=0.005000\ \mathrm{mol}\\[4pt] n(\ce{NaOH}) &=0.1000\times0.05500\\ &=0.005500\ \mathrm{mol} \end{aligned} \]

El hidróxido de sodio está en exceso.

\[ n_{\text{exceso }\mathrm{OH}^{-}} =0.005500-0.005000 =0.000500\ \mathrm{mol} \]

El volumen total es:

\[ V_{\text{total}}=0.05000+0.05500 =0.10500\ \mathrm{L} \]

Por tanto,

\[ \begin{aligned} [\mathrm{OH}^{-}] &=\frac{0.000500}{0.10500}\\ &=0.004762\ \mathrm{mol\,L^{-1}} \end{aligned} \]

Calcula el pOH y, a continuación, el pH.

\[ \begin{aligned} pOH&=-\log_{10}(0.004762)\\ &=2.322\\ pH&=14.00-2.322\\ &=11.68 \end{aligned} \]

El pH es \(11.68\).

Criterios de corrección:

• 1 punto por calcular la cantidad de iones hidróxido en exceso.
• 1 punto por calcular la concentración de hidróxido utilizando el volumen total.
• 1 punto por obtener el pOH y el pH correctos.

Solución 3

(a) Volumen en el punto de equivalencia (1 punto)

El cambio brusco de pH se produce alrededor de \(24.60\ \mathrm{mL}\).

El volumen en el punto de equivalencia es \(24.60\ \mathrm{mL}\).

Criterio de corrección: 1 punto por el volumen correcto.

(b) Concentración inicial del ácido (3 puntos)

La ecuación de neutralización de un ácido monoprótico es:

\[ \ce{HA + OH^- -> A^- + H2O} \]

La relación molar es 1:1. En el punto de equivalencia, la cantidad inicial de ácido es igual a la cantidad de hidróxido de sodio añadida.

\[ \begin{aligned} n(\ce{NaOH}) &=cV\\ &=0.1000\times0.02460\\ &=0.002460\ \mathrm{mol} \end{aligned} \]

Por tanto, la cantidad inicial de \(\ce{HA}\) también era \(0.002460\ \mathrm{mol}\).

\[ \begin{aligned} c(\ce{HA}) &=\frac{0.002460}{0.02500}\\ &=0.09840\ \mathrm{mol\,L^{-1}} \end{aligned} \]

Criterios de corrección:

• 1 punto por calcular la cantidad de hidróxido de sodio en el punto de equivalencia.
• 1 punto por aplicar la relación molar 1:1.
• 1 punto por obtener la concentración correcta del ácido, incluidas las unidades.

(c) Por qué el pH en el punto de equivalencia es superior a 7 (3 puntos)

En el punto de equivalencia, el ácido débil original se ha neutralizado y queda en la disolución su base conjugada, \(\mathrm{A}^{-}\).

La base conjugada reacciona con el agua:

\[ \ce{A^- + H2O <=> HA + OH^-} \]

Esta reacción produce iones hidróxido. Su presencia hace que la disolución sea básica, por lo que el pH en el punto de equivalencia es superior a 7.

Criterios de corrección:

• 1 punto por identificar la base conjugada como la principal especie derivada del ácido en el punto de equivalencia.
• 1 punto por escribir la ecuación de equilibrio correcta.
• 1 punto por relacionar la producción de iones hidróxido con un pH superior a 7.

(d) Selección del indicador (2 puntos)

La fenolftaleína es la opción más adecuada. Su intervalo de viraje es pH 8.2-10.0, que se encuentra dentro del cambio pronunciado de pH alrededor del punto de equivalencia.

El pH medido aumenta de 7.13 a \(24.50\ \mathrm{mL}\) a 10.30 a \(24.70\ \mathrm{mL}\). Por tanto, el indicador debería cambiar de color dentro de un intervalo pequeño de volumen cercano al punto de equivalencia.

Criterios de corrección:

• 1 punto por seleccionar la fenolftaleína e indicar su intervalo de viraje.
• 1 punto por relacionar el intervalo con el tramo pronunciado de la curva.

Solución 4

(a) Volumen en el punto de equivalencia (1 punto)

El punto de equivalencia se alcanza cuando se han añadido \(15.00\ \mathrm{mL}\) de ácido clorhídrico.

Criterio de corrección: 1 punto por \(15.00\ \mathrm{mL}\).

(b) Concentración inicial de amoníaco (3 puntos)

El amoníaco reacciona con el ácido clorhídrico en una relación molar de 1:1:

\[ \ce{NH3 + HCl -> NH4Cl} \]

En el punto de equivalencia, la cantidad de ácido clorhídrico añadida es igual a la cantidad inicial de amoníaco.

\[ \begin{aligned} n(\ce{HCl}) &=0.1000\times0.01500\\ &=0.001500\ \mathrm{mol} \end{aligned} \]

Por tanto,

\[ \begin{aligned} c(\ce{NH3}) &=\frac{0.001500}{0.02000}\\ &=0.07500\ \mathrm{mol\,L^{-1}} \end{aligned} \]

Criterios de corrección:

• 1 punto por calcular la cantidad de ácido clorhídrico en el punto de equivalencia.
• 1 punto por aplicar la relación molar 1:1.
• 1 punto por obtener la concentración correcta de amoníaco, incluidas las unidades.

(c) Por qué el pH en el punto de equivalencia es inferior a 7 (3 puntos)

El amoníaco es una base débil. En el punto de equivalencia, ha reaccionado con el ácido clorhídrico y quedan iones amonio en la disolución.

Los iones amonio reaccionan con el agua según la siguiente ecuación:

\[ \ce{NH4+ + H2O <=> NH3 + H3O+} \]

Esta reacción produce iones hidronio, lo que hace que la disolución sea ácida. Por tanto, el pH en el punto de equivalencia es inferior a 7.

Criterios de corrección:

• 1 punto por identificar \(\ce{NH4+}\) como la especie relevante en el punto de equivalencia.
• 1 punto por escribir la ecuación de equilibrio correcta.
• 1 punto por explicar que la producción de iones hidronio reduce el pH por debajo de 7.

(d) Selección del indicador (2 puntos)

El rojo de metilo es la opción más adecuada. Su intervalo de viraje es pH 4.4-6.2, que incluye el pH de 5.31 del punto de equivalencia.

Además, su intervalo de viraje se encuentra dentro del cambio rápido de pH alrededor del punto de equivalencia, lo que lo hace adecuado para detectar el punto final.

Criterios de corrección:

• 1 punto por seleccionar el rojo de metilo e indicar su intervalo de viraje.
• 1 punto por relacionar su intervalo de viraje con el pH del punto de equivalencia y el tramo pronunciado de la curva.

• Ácido fuerte-base fuerte (pH ≈ 7)
• Ácido débil-base fuerte (pH > 7)
• Ácido fuerte-base débil (pH < 7)

La comparación clave es que el pH en el punto de equivalencia depende del ácido y de la base que intervienen. Una reacción de neutralización no produce automáticamente una disolución con pH 7.

Solución 5

(a) Volumen en el punto de equivalencia (1 punto)

La conductividad alcanza su valor mínimo aproximadamente a \(25.00\ \mathrm{mL}\).

El volumen en el punto de equivalencia es \(25.00\ \mathrm{mL}\).

Criterio de corrección: 1 punto por el volumen correcto.

(b) Iones principales en cada etapa (3 puntos)

• Justo antes del punto de equivalencia: \(\ce{H3O+}\), \(\mathrm{Na}^{+}\) y \(\mathrm{Cl}^{-}\). El ácido clorhídrico permanece en exceso.
• En el punto de equivalencia: \(\mathrm{Na}^{+}\) y \(\mathrm{Cl}^{-}\). La disolución contiene cloruro de sodio disuelto.
• Justo después del punto de equivalencia: \(\mathrm{Na}^{+}\), \(\mathrm{Cl}^{-}\) y exceso de \(\mathrm{OH}^{-}\). El hidróxido de sodio está ahora en exceso.

Criterios de corrección:

• 1 punto por identificar los iones principales antes del punto de equivalencia.
• 1 punto por identificar los iones principales en el punto de equivalencia.
• 1 punto por identificar los iones principales después del punto de equivalencia.

(c) Por qué la conductividad disminuye y después aumenta (2 puntos)

Antes del punto de equivalencia, los iones hidróxido añadidos neutralizan los iones hidronio, que tienen una movilidad iónica elevada. Estos son sustituidos progresivamente por iones sodio, cuya movilidad iónica es menor. Por tanto, la conductividad disminuye.

Después del punto de equivalencia, el hidróxido de sodio adicional introduce iones hidróxido en exceso y más iones sodio. Estos iones móviles aumentan la conductividad.

Criterios de corrección:

• 1 punto por relacionar la disminución con la eliminación de los iones hidronio de elevada movilidad.
• 1 punto por relacionar el aumento con la presencia de iones hidróxido en exceso y de iones sodio adicionales.

(d) Conductividad en el punto de equivalencia (2 puntos)

La afirmación es incorrecta. La neutralización elimina los iones hidronio y los iones hidróxido que están en exceso, pero no elimina de la disolución los iones sodio y cloruro.

Estos iones siguen siendo móviles y pueden transportar carga eléctrica, por lo que la conductividad alcanza un mínimo, en lugar de ser cero.

Criterios de corrección:

• 1 punto por indicar que la conductividad no es cero en el punto de equivalencia.
• 1 punto por identificar los iones móviles \(\mathrm{Na}^{+}\) y \(\mathrm{Cl}^{-}\) que permanecen en la disolución.

Solución 6

(a) Adición de agua destilada al matraz Erlenmeyer (2 puntos)

La concentración calculada de hidróxido de sodio no cambia.

La alícuota medida ya contiene la misma cantidad de hidróxido de sodio. La adición de agua destilada aumenta el volumen total y reduce la concentración en el matraz, pero no cambia el número de moles de hidróxido de sodio que deben reaccionar.

Por tanto, el volumen de valoración en el punto de equivalencia no cambia.

Criterios de corrección:

• 1 punto por indicar que la concentración calculada no cambia.
• 1 punto por explicar que la cantidad de hidróxido de sodio en la alícuota permanece constante.

(b) Pipeta no acondicionada con hidróxido de sodio (2 puntos)

La concentración calculada de hidróxido de sodio es demasiado baja.

El agua residual diluye el hidróxido de sodio transferido con la pipeta. Por tanto, la alícuota nominal contiene menos moles de hidróxido de sodio de los esperados y se necesita menos ácido clorhídrico para alcanzar el punto de equivalencia.

El uso de este volumen de valoración más pequeño en el cálculo subestima la concentración de hidróxido de sodio.

Criterios de corrección:

• 1 punto por indicar que la concentración calculada es demasiado baja.
• 1 punto por relacionar el agua residual con una menor cantidad de moles transferidos y un volumen de valoración más pequeño.

(c) Matraz aforado llenado por encima de la marca de aforo (2 puntos)

La concentración comunicada del ácido concentrado original es demasiado baja.

El volumen final real supera los \(250.0\ \mathrm{mL}\), por lo que el ácido preparado está más diluido de lo previsto. Su concentración es inferior al valor esperado para una dilución de diez veces.

Por tanto, multiplicar la concentración medida del ácido diluido por el factor de dilución nominal de 10.00 subestima la concentración original.

Criterios de corrección:

• 1 punto por indicar que la concentración original comunicada es demasiado baja.
• 1 punto por explicar el mayor volumen final y el factor de dilución nominal incorrecto.

(d) Sobrepasar el punto final (2 puntos)

La concentración calculada de hidróxido de sodio es demasiado alta.

Sobrepasar el punto final significa que se registra una cantidad de ácido clorhídrico mayor que la necesaria para alcanzar la equivalencia estequiométrica. El cálculo trata este exceso de ácido como si hubiera reaccionado con el hidróxido de sodio, por lo que sobreestima la cantidad de base presente en la alícuota.

Como el volumen de la alícuota es fijo, la concentración calculada es demasiado alta.

Criterios de corrección:

• 1 punto por indicar que la concentración calculada es demasiado alta.
• 1 punto por explicar que el volumen de valoración excesivo provoca una sobreestimación de la cantidad de hidróxido de sodio.

Fin del examen

Resumen de la puntuación: Pregunta 1: 8 puntos; Pregunta 2: 8 puntos; Pregunta 3: 9 puntos; Pregunta 4: 9 puntos; Pregunta 5: 8 puntos; Pregunta 6: 8 puntos. Total: 50 puntos.