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    Pais Vasco 2016 k1

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    1) El ácido láctico se forma en los músculos durante el ejercicio intenso y se neutraliza en la sangre por reacción con el ion hidrogenocarbonato. El pH de una solución de ácido láctico de 3.00 x 10-3 m es 3.24. 2) La constante de equilibrio para la reacción entre el ácido láctico y el ion hidrogenocarbonato es 311.1. Esta constante se calcula a partir de las constantes de disociación del ácido láctico y del ácido carbónico.

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    1) El ácido láctico se forma en los músculos durante el ejercicio intenso y se neutraliza en la sangre por reacción con el ion hidrogenocarbonato. El pH de una solución de ácido láctico de 3.00 x 10-3 m es 3.24. 2) La constante de equilibrio para la reacción entre el ácido láctico y el ion hidrogenocarbonato es 311.1. Esta constante se calcula a partir de las constantes de disociación del ácido láctico y del ácido carbónico.

    Descripción original:

    problemas de fisica y quimica examen pais vasco

    Título original

    pais-vasco-2016-k1

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    1) El ácido láctico se forma en los músculos durante el ejercicio intenso y se neutraliza en la sangre por reacción con el ion hidrogenocarbonato. El pH de una solución de ácido láctico de 3.00 x 10-3 m es 3.24. 2) La constante de equilibrio para la reacción entre el ácido láctico y el ion hidrogenocarbonato es 311.1. Esta constante se calcula a partir de las constantes de disociación del ácido láctico y del ácido carbónico.

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    1) El ácido láctico se forma en los músculos durante el ejercicio intenso y se neutraliza en la sangre por reacción con el ion hidrogenocarbonato. El pH de una solución de ácido láctico de 3.00 x 10-3 m es 3.24. 2) La constante de equilibrio para la reacción entre el ácido láctico y el ion hidrogenocarbonato es 311.1. Esta constante se calcula a partir de las constantes de disociación del ácido láctico y del ácido carbónico.

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    PA Í S VA S C O 2 0 1 6

    EJERCICIO K1
    R. ALCARAZ DE LA OSA · J. SÁNCHEZ MAZÓN

    El ácido láctico (ácido 2-hidroxipropanoico) se forma en los músculos durante la


    actividad física intensa. En la sangre, el ácido láctico se neutraliza por reacción con
    hidrogenocarbonato de sodio. Calcula:

    a) El pH de una disolución de ácido láctico 3.00 × 10−3 m.


    b) El valor de la constante de equilibrio para la reacción entre el ácido láctico y el
    ion hidrogenocarbonato.

    Datos: Constantes de disociación del ácido carbónico: 𝛫1a = 4.5 × 10−7 ; 𝛫2a =
    4.7 × 10−11 .
    1
    Constante de disociación del ácido láctico: 𝛫a = 1.4 × 10−4 . Su fórmula estructural es:
    O
    H3 C
    Solución OH

    OH
    a) El ácido láctico, CH3CH(OH)COOH, es un ácido monoprótico 1
    aunque para este ejercicio podría escribirse
    cuyo equilibrio ácido-base viene dado por: como HA, siendo su base conjugada A–.

    CH3CH(OH)COOH + H2O CH3CH(OH)COO– + H3O+


    inicial 𝑐0 – 0 0
    reaccionan −𝑥 – 𝑥 𝑥
    equilibrio 𝑐0 − 𝑥 – 𝑥 𝑥

    Calculamos la concentración de [H3O+] en el equilibrio2 , 𝑥, a partir de la 2


    El agua también está en equilibrio con sus
    expresión de su constante de acidez 𝛫a : iones hidronio, H3O+, e hidroxilo, OH–:
    2 H2O OH– + H3O+,
    – +
    [CH3CH(OH)COO ][H3O ] 𝑥⋅𝑥 𝑥 2
    𝛫a = = = pero estas concentraciones típicamente se
    [CH3CH(OH)COOH] 𝑐0 − 𝑥 𝑐0 − 𝑥 pueden despreciar.

    Despejamos 𝑥 de la ecuación de segundo grado:

    𝑥2 + 𝛫a 𝑥 − 𝑐0 𝛫a = 0,

    con 𝑐0 = 3.00 × 10−3 m y 𝛫a = 1.4 × 10−4 :

    𝑥 = 5.82 × 10−4 m (obviamos la solución negativa),

    por lo que el pH de la disolución será3 : 3


    pH claramente ácido.

    pH = − log([H3O+]) = 3.24

    b) La reacción entre el ácido láctico y el ion hidrogenocarbona-


    to viene dada por el equilibrio:

    CH3CH(OH)COOH + HCO3– CH3CH(OH)COO– + H2CO3

    cuya constante será:

    [CH3CH(OH)COO–][H2CO3]
    𝛫= (1)
    [CH3CH(OH)COOH][HCO3–]
    país vasco 2016 2

    A partir de la constante del ácido láctico, 𝛫a , obtenemos:

    [CH3CH(OH)COO–][H3O+] [CH3CH(OH)COO–] 𝛫a
    𝛫a = → =
    [CH3CH(OH)COOH] [CH3CH(OH)COOH] [H3O+]

    El equilibrio del ácido carbónico:

    𝛫1a
    H2CO3 + H2O HCO3– + H3O+

    nos permite relacionar las concentraciones de ácido carbónico e ion hidroge-


    nocarbonato4 : 4
    Despreciamos aquí el equilibrio del ion
    hidrogenocarbonato con el ion carbonato:
    [HCO3–][H3O+] [H2CO3] [H3O ] +
    𝛫1a = → = 𝛫2a
    [H2CO3] [HCO3–] 𝛫1a HCO3– + H2O CO32– + H3O+

    Sustituyendo en (1):

    [CH3CH(OH)COO–][H2CO3] [H 
    +
    𝛫a  3O ] 𝛫
    𝛫= – = 
    + ⋅ = 1a
    [CH3CH(OH)COOH][HCO3 ]  [H
    3O ] 𝛫1
    a 𝛫 a

    Sustituyendo:
    1.4 × 10−4
    𝛫= = 311.1
    4.5 × 10−7

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