En este vídeo resolvemos un ejercicio de química de Selectividad de la comunidad autónoma de Madrid, en concreto, el ejercicio 4 de la opción B. Se trata de un problema muy completo ya que cada uno de sus tres apartados corresponde a un tema distinto del curso: el apartado a corresponde a un equilibrio ácido base, el b a química orgánica y el c a equilibrio químico. El enunciado completo es el siguiente:
Se hacen reaccionar 50 mL de ácido propanoico 0,50 M con 100 mL de una disolución de etanol 0,25 M. El disolvente es agua.
a) Calcula el pH de la disolución inicial de ácido propanoico.
b) Formula el equilibrio que se produce en la reacción del enunciado, indicando el nombre de los productos y el tipo de reacción.
c) Si la constante de equilibrio del proceso del enunciado tiene un valor de Kc = 4,8 a 20ºC, calcula la masa presente en el equilibrio del producto orgánico obtenido de la reacción.
Datos: pKa (ác. Propanoico) = 4,84; A (H) = 1u; A (O) = 16u; A (C) = 12u
Como se puede observar, en el primer apartado se debe calcular el pH del ácido propanoico, un ácido orgánico débil que debemos formular (prop- prefijo de 3 átomos de carbono). Sabemos que se trata de un ácido débil porque nos dan como dato su valor de pKa, lo cual implica que el ácido no está totalmente disociado en agua, sino solo de forma parcial. Una vez determinado el pH de la disolución de ácido propanoico, nos piden formular y nombrar la reacción que tendrá lugar cuando éste se ponga en contacto con el etanol; es una reacción frecuente en química orgánica, la denominada reacción de esterificación que tiene lugar entre un ácido carboxílico y un alcohol. Por último, considerando esta misma reacción de esterificación, se debe aplicar la Ley de acción de masas para determinar qué cantidad de producto orgánico final (propanoato de etilo) se obtendrá, a partir del valor de la constante de equilibrio de la reacción, Kc, a 20ºC.