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Aquí se explica cómo calcular los valores de pH

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Aquí hay una revisión rápida de cómo calcular el pH y lo que significa el pH con respecto a la concentración de iones de hidrógeno, ácidos y bases.

Para llevar clave

  • El pH es una medida de cuán ácida o básica es una solución química.
  • Normalmente, el pH va de 0 a 14.
  • Un valor de pH neutro es 7. Un valor inferior a 7 es ácido, mientras que un valor superior a 7 es básico.
  • La fórmula para el pH es pH = -logH +. Esto significa que el pH es el logaritmo de base 10 negativo ("log" en una calculadora) de la concentración de iones de hidrógeno de una solución. Para calcularlo, tome el registro de la concentración de iones de hidrógeno e invierta el signo para obtener la respuesta.

Revisión de ácidos, bases y fórmula de pH

Hay varias formas de definir ácidos y bases, pero el pH solo se refiere a la concentración de iones de hidrógeno y solo es significativo cuando se aplica a soluciones acuosas (a base de agua). Cuando el agua se disocia, produce un ion hidrógeno y un hidróxido.

H2O ↔ H+ + OH-

Al calcular el pH, recuerde que se refiere a la molaridad, M. La molaridad se expresa en unidades de moles de soluto por litro de solución (no solvente). Si se le da concentración en cualquier otra unidad (porcentaje de masa, molalidad, etc.), conviértala en molaridad para usar la fórmula de pH.

Usando la concentración de iones de hidrógeno e hidróxido, resulta la siguiente relación:

Kw = H+OH- = 1x10-14 a 25 ° C
para agua pura H+ = OH- = 1x10-7
Solución ácida: H+ > 1x10-7
Solución básica: H+ <1x10-7

Cómo calcular el pH y H +

La ecuación de equilibrio produce la siguiente fórmula para el pH:

pH = -log10H+
H+ = 10-pH

En otras palabras, el pH es el logaritmo negativo de la concentración molar de iones de hidrógeno. O, la concentración molar de iones de hidrógeno es igual a 10 a la potencia del valor de pH negativo. Es fácil hacer este cálculo en cualquier calculadora científica porque tendrá un botón de "registro". Esto no es lo mismo que el botón "ln", que se refiere al logaritmo natural.

Ejemplo:

Calcule el pH para un H específico+. Calcule el pH dado H+ = 1.4 x 10-5 METRO

pH = -log10H+
pH = -log10(1,4 x 10-5)
pH = 4.85

Ejemplo:

Calcular H+ de un pH conocido. Encuentra H+ si pH = 8.5

H+ = 10-pH
H+ = 10-8.5
H+ = 3.2 x 10-9 METRO

Ejemplo:

Encuentre el pH si el H+ la concentración es de 0,0001 moles por litro.

pH = -logH+
Aquí ayuda reescribir la concentración como 1.0 x 10-4 M porque si entiendes cómo funcionan los logaritmos, esto hace que la fórmula:

pH = - (- 4) = 4

O simplemente puede usar una calculadora y tomar:

pH = - log (0.0001) = 4

Por lo general, no se le da la concentración de iones de hidrógeno en un problema, pero tiene que encontrarla a partir de una reacción química o concentración de ácido. Si esto es fácil o no depende de si se trata de un ácido fuerte o un ácido débil. La mayoría de los problemas para pedir pH son para ácidos fuertes porque se disocian completamente en sus iones en el agua. Los ácidos débiles, por otro lado, solo se disocian parcialmente, por lo que en equilibrio, una solución contiene tanto el ácido débil como los iones en los que se disocia.

Ejemplo:

Encuentre el pH de una solución 0.03 M de ácido clorhídrico, HCl.

El ácido clorhídrico es un ácido fuerte que se disocia de acuerdo con una relación molar 1: 1 en cationes de hidrógeno y aniones de cloruro. Entonces, la concentración de iones de hidrógeno es exactamente la misma que la concentración de la solución ácida.

H+ = 0.03 M

pH = - log (0.03)
pH = 1.5

PH y pOH

Puede usar fácilmente el valor de pH para calcular pOH si recuerda:

pH + pOH = 14

Esto es particularmente útil si se le pide que encuentre el pH de una base, ya que generalmente resolverá pOH en lugar de pH.

Revisa tu trabajo

Cuando realiza un cálculo de pH, es una buena idea asegurarse de que su respuesta tenga sentido. Un ácido debe tener un pH mucho menor que 7 (generalmente 1 a 3), mientras que una base tiene un valor de pH alto (generalmente alrededor de 11 a 13). Si bien es teóricamente posible calcular un pH negativo, en la práctica los valores de pH deben estar entre 0 y 14. Esto, un pH superior a 14 indica un error, ya sea al configurar el cálculo o al usar la calculadora.


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