Ejercicio resuelto de Fuerza relativa de ácidos y bases (3 de 3)

Solución: El ácido metanoico es un ácido débil, por tanto, en agua establece un equilibrio reversible con su base conjugada: \[ \text{HCOOH}(aq) + \text{H}_2\text{O}(l) \rightleftharpoons \text{HCOO}^-(aq) + \text{H}_3\text{O}^+(aq) \] Donde: - \( \text{HCOOH} \) actúa como ácido de Brønsted-Lowry (dona un protón). - \( \text{H}_2\text{O} \) actúa como base (acepta un protón). - \( \text{HCOO}^- \) es la base conjugada del ácido. - \( \text{H}_3\text{O}^+ \) es el ion hidronio responsable de la acidez de la disolución.

Solución: A partir del equilibrio: \[ \text{HCOOH}(aq) + \text{H}_2\text{O}(l) \rightleftharpoons \text{HCOO}^-(aq) + \text{H}_3\text{O}^+(aq) \] La constante de acidez \( K_a \) se expresa como: \[ K_a = \frac{[\text{H}_3\text{O}^+][\text{HCOO}^-]}{[\text{HCOOH}]} \] Donde: - \( [\text{H}_3\text{O}^+] \) es la concentración de iones hidronio en el equilibrio. - \( [\text{HCOO}^-] \) es la concentración de la base conjugada. - \( [\text{HCOOH}] \) es la concentración del ácido no disociado en equilibrio.

Solución: No, una disolución acuosa de un ácido, aunque sea débil y esté muy diluido, no puede tener un \( \text{pH} = 8 \), porque eso implicaría un medio ligeramente básico. El ácido metanoico, al disociarse en agua, libera iones \( \text{H}_3\text{O}^+ \), lo que siempre produce un \( \text{pH} < 7 \). Incluso si el ácido está muy diluido, el \( \text{pH} \) será próximo a 7, pero nunca mayor que 7. \[ \textbf{Conclusión:} \quad \text{No es posible que una disolución de } \text{HCOOH} \text{ tenga un } \text{pH} = 8. \]