Las escalas utilizadas para calcular el pH y el pOH son caras opuestas de la misma moneda. Mientras que uno le dice la concentración de iones de hidrógeno (hidronio), el otro le dice la concentración de iones de hidróxido.
Por lo general, el pH se informa en una escala de 0-14 (aunque no es una escala absoluta). Es posible que esté familiarizado con el hecho de que a un valor de pH bajo una sustancia se considera ácida y a un valor de pH alto una sustancia se considera básica. Este artículo le muestra por qué es así y cómo calcular tanto el pH como el pOH.
TL; DR (demasiado largo; No leí)
Para calcular el pH, tome el logaritmo negativo de la concentración de iones hidronio. Para encontrar el pOH, simplemente reste el pH de 14.
Para calcular el pOH, tome el logaritmo negativo de la concentración de iones hidróxido. Para encontrar el pH, simplemente reste pOH de 14.
¿Qué miden el pH y el pOH?
Cuando se agrega un ácido fuerte al agua, hay un aumento en la cantidad de iones de hidronio (H3O+). Esto se debe a que el ión de hidrógeno asociado con el ácido se disocia del ácido y se asocia con una molécula de agua. Eche un vistazo al siguiente ejemplo de HCl, que es un ácido muy fuerte:
El pH le da una indicación de la concentración de H3O+ en la solución mientras que el pOH le da una indicación de la concentración de OH-. Pero, ¿cómo se obtienen estos números y qué significan?
¿Cómo se calcula el pH y el pOH?
La "p" en pH y pOH indica "-Iniciar sesión. "El H o el OH en pH y pOH indican la concentración de iones hidronio (H3O+) o iones hidróxido (OH-). Entonces, el pH mide la concentración de iones de hidronio, mientras que el pOH mide la concentración de iones de hidróxido.
Solo los ácidos y bases fuertes se disocian completamente en agua. Como resultado, si le dan la concentración del ácido, también conocerá la concentración de los iones hidronio.
Digamos que tiene una solución de 0,001 M de HCl. Dado que el ácido se disocia completamente, eso significa que su concentración de iones hidronio también es 0.001 M. Para encontrar el pH, tome el registro negativo:
Entonces,
El pOH es el logaritmo negativo de la concentración de iones hidróxido. Pero según la ecuación anterior, no sabes nada sobre los iones de hidróxido, entonces, ¿qué haces?
De hecho, por motivos relacionados con la constante de disociación del agua a 25 grados C (que quedan fuera del alcance de este artículo):
Esto significa que si conoce el pH o el pOH, ¡conoce el otro!
Entonces, si el pH de su solución ácida es tres, puede insertar esto en la ecuación anterior para encontrar el pOH:
Por lo tanto,
Para una solución 0.001 M de HCl, el pH es tres y el pOH es 11.
También puede hacer el cálculo inverso. Digamos que tiene una base fuerte que tiene un pH de 13. ¿Qué es el pOH?
El pOH es así:
Identificación de soluciones ácidas y básicas
¿Cómo puede saber de un vistazo si una solución es ácida o básica basándose en estos números?
Bueno, la escala de pH es una forma conveniente de hablar sobre ácidos y bases. Un número en la escala de pH le dice algo sobre esa solución.
- A un pH <7, la solución se considera ácida debido a la alta concentración de iones de hidrógeno.
- A un pH> 7, la solución se considera básica debido a la baja concentración de iones de hidrógeno.
- A pH = 7, la solución se considera neutra porque la concentración de iones de hidrógeno y de hidróxido es la misma.