Concepto y determinación de PH y pOH. El pH representa el potencial hidrogénico y el pOH es el potencial hidroxilónico de las soluciones.

Concepto y determinación de PH y pOH ¿Qué es y cómo se calcula?

Estas son escalas logarítmicas utilizadas para medir el carácter ácido y básico de una muestra.

Los valores que los componen varían de 0 a 14 y se obtuvieron del balance iónico del agua.

Una solución neutra tiene un pH de 7. Los valores inferiores a 7 clasifican las soluciones como ácidas, mientras que después de 7 las soluciones son básicas.

Con el valor de pH, es posible encontrar el correspondiente en la escala de pOH, simplemente restándolo.

Balance de agua iónica

Una molécula de agua tiene la capacidad de ionizarse según la ecuación:

Aquí tenemos un equilibrio iónico, porque el proceso es reversible y los iones también pueden unirse y formar una molécula de agua nuevamente.

Otra forma de demostrar el equilibrio que ocurre es a través de autoionización.

Una molécula de agua genera iones de hidronio (H3El+) e hidroxilo (OH) rompiendo una segunda molécula.

Producto de agua iónica (Kw)

La constante para el equilibrio iónico del agua es:

Como el agua es un líquido puro, su concentración se toma como 1 y no interfiere con el valor de la constante. Así, la expresión se convierte en:

El producto iónico de agua Es.

Esta expresión recibe el símbolo Kw (W viene de la palabra inglesa agua – agua) y como la constante de equilibrio varía con la temperatura.

Determinación de PH y pOH

A 25 ºC tenemos que el producto iónico del agua es:

En ionización de agua pura, 1 mol de H3El+ está formado con 1 mol de OH .

Pronto

Como estos valores son extremadamente bajos, se decidió utilizar los valores de cologaritmos, que corresponden al logaritmo con señal cambiada.

Aplicando el cologaritmos en el producto iónico del agua, tenemos que:

Podemos observar que concepto y determinación de PH y pOH: si conocemos el pH de una solución, el valor de pOH se puede encontrar restando el primer valor de 14.

Acidez y basicidad de las soluciones.

Solución neutral: La concentración de iones hidronio es igual a los hidroxilos.

[H[H3El+]= 1.0. 10-7 mol / L pH = 7
[OH[OH]= 1.0. 10-7 mol / L pOH = 7

Ejemplo: agua pura.

Solución ácida: La concentración de iones hidronio es mayor que la de los hidroxilos.

[H[H3El+]1.0. 10-7 mol / L pH 7
[OH[OH]1.0. 10-7 mol / L pOH 7

Ejemplo: refrescos, limón y tomate.

Solución básica: La concentración de hidroxilos es mayor que los iones hidronio.

[H[H3El+]1.0. 10-7 mol / L pH 7
[OH[OH]1.0. 10-7 mol / L pOH 7

Ejemplo: huevo, jabón y lejía.

Cálculo de pH

El concepto de potencial de hidrógeno fue creado por el químico danés Peter Lauritz Sorensen (1868-1939) para expresar la acidez de una solución al concentrar H+.

Consulte la siguiente tabla que demuestra la ionización de un ácido.:

Molaridad inicial 0,020 0 0 0 0
Ionización 0.001 0.001 0.001
Molaridad en equilibrio 0,019 0.001 0.001

En el ejemplo tenemos la concentración de iones H+ es 0.001. Por lo tanto, el pH de la solución es:

[H[H+]= 0.001 = 10-3

pH = – log 10-3 = 3

Debido a que el pH de la solución es inferior a 7, esta solución es ácida.

Resumen de PH y pOH

Definiciones pH: potencial de hidrógeno de la solución.
pOH: potencial hidroxiliónico de la solución.
Fórmula general pH + pOH = 14
Soluciones Neutrales pH = pOH = 7
Ácido pH <7

pOH> 7

Básico pOH <7

pH> 7

Cálculo de pH pH = – log[H[H+]
Cálculo de POH pOH = – log[OH[OH]

Ejercicios de PH y pOH

1. (FMTM) El pH del jugo gástrico, una solución acuosa de ácido clorhídrico (HCℓ), es aproximadamente 2. Por lo tanto, la masa, en gramos, de HCℓ en cada litro de jugo gástrico es

Datos: masas molares (g / mol) H = 1, Cℓ = 35.5

a) 7.3 · 10-2
b) 3.65 · 10-1
c) 10-2
d) 2
e) 10

 

Alternativa correcta: b) 3.65 · 10-1.

Paso 1: Calcular la concentración de iones H+.

Paso 2: Calcule la masa molar de HCl.

Paso 3: Calcule la masa de ácido clorhídrico en cada litro de jugo gástrico.

2. (UEMG) Varios productos de limpieza tienen amoníaco en su constitución. La etiqueta de uno de estos productos indica pH = 11. Esto significa que la concentración de cationes hidroxón y la de aniones hidroxilo en este producto son respectivamente:

a) 1. 10-3 y 1. 10-11
b) 1. 10-11 y 1. 10-7
c) 1. 10-11 y 1. 10-3
d) 1. 10-11 y 1. 10-11

 

3. (UFRGS) ¿Cuál de las siguientes soluciones acuosas tiene el pH más alto?

a) 0.1 mol / L NaOH
b) 0.5 mol / L NaCl
c) H2SO4 4 1,0 mol / L
d) HCl 1.0 mol / L
e) 0.2 mol / l KOH

 

Alternativa correcta: e) 0.2 mol / l KOH.

a) Incorrecto. La solución es básica porque su pH es superior a 7, pero no tiene el pH más alto de las alternativas.

b) Incorrecto. El NaCl es una sal, ya que es el producto de una reacción fuerte de ácido y base. Por lo tanto, su pH es neutral.

c) Incorrecto. El ácido sulfúrico es un ácido fuerte, por lo que su pH es bajo.

d) Incorrecto. El ácido clorhídrico es un ácido fuerte, por lo que su pH es bajo.

e) CORRECTO. La solución es básica porque su pH es superior a 7.