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Difícil
Soluciones
UNMSM · 2025

Ejercicio de Química — UNMSM

Los compuestos ácidos y básicos abundan en la naturaleza. Se pueden clasificar en fuertes y débiles, y se reconocen por su sabor ácido y amargo respectivamente. Se tiene una solución de ácido nitroso, HNO2(ac)HNO_{2(ac)}, cuyo pH es 3. Calcule la concentración molar de los iones hidronio y la concentración inicial del ácido, respectivamente, si se sabe que la constante de acidez, KaK_a, es 4,5×10−44{,}5\times10^{-4}.

Datos: log⁡4=0,60\log 4 = 0{,}60; log⁡3=0,48\log 3 = 0{,}48; log⁡2=0,3\log 2 = 0{,}3; log⁡1=0,0\log 1 = 0{,}0

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(Pista: conviene hallar primero la concentración de iones hidronio directamente a partir de la definición de pH, y luego usar la fórmula aproximada de un ácido débil, [H+]=KaC0[H^+] = \sqrt{K_a C_0}, para despejar la concentración inicial del ácido.)

1. (Se calcula la concentración de iones hidronio a partir del pH: [H+]=[H3O+]=10−pH=10−3[H^+] = [H_3O^+] = 10^{-pH} = 10^{-3} M.)

2. (Se aplica la fórmula de equilibrio para un ácido débil: [H+]=Ka⋅C0[H^+] = \sqrt{K_a \cdot C_0}, donde C0C_0 es la concentración inicial del ácido nitroso.)

3. (Se reemplazan los datos: 10−3=4,5×10−4×C010^{-3} = \sqrt{4{,}5\times10^{-4} \times C_0}; elevando al cuadrado ambos lados, 10−6=4,5×10−4×C010^{-6} = 4{,}5\times10^{-4} \times C_0.)

4. (Se despeja: C0=10−64,5×10−4≈2,2×10−3C_0 = \dfrac{10^{-6}}{4{,}5\times10^{-4}} \approx 2{,}2\times10^{-3} M, valor que se aproxima a 2,0×10−32{,}0\times10^{-3} M entre las alternativas disponibles.)

Por lo tanto, la concentración de iones hidronio es 1,0×10−31{,}0\times10^{-3} M y la concentración inicial del ácido es aproximadamente 2,0×10−32{,}0\times10^{-3} M, alternativa E.