Ejemplos de pH con Ejercicios


Definición del pH:

El pH (potencial de hidrógeno) es una medida de la acidez o alcalinidad de una disolución que indica la concentración de iones hidronio [H3O+] presentes en una disolución:

 pH = - log [H3O+]



También se emplea el pOH = - log [OH-] para medir la concentración de iones OH.

Teniendo en cuante que Kw = [H3O+] · [OH] = 10–14, podemos obtener la siguiente fórmula:

 pH + pOH= 14


La medida del pH es un valor que va desde 0 (máxima acidez) hasta 14 (máxima basicidad). Se considera que una disolución es neutra cuando [H3O+] = [OH], es decir, cuando el pH = 7. Por lo tanto:

pH < 7 → disolución ácida 

pH > 7 → disolución básica



Nota: las siglas de pH significan "potencial de hidrógeno". Este término fue acuñado por el químico danés Sørensen, quien lo definió como el logaritmo negativo en base 10 de la actividad de los iones hidrógeno.

Ejemplos de pH:
  • pH (ácido clorhídrico HCl 1M) = 0
  • pH (ácido de una batería) = 0-1
  • pH (ácido gástrico) = 1,5
  • pH (vinagre o limón) = 2,6
  • pH (refresco de cola) = 3
  • pH (café) = 5
  • pH (leche) = 6
  • pH (agua) = 7
  • pH (sangre) = 7,4 
  • pH (agua de mar) = 8
  • pH (jabón) = 9-10
  • pH (lejía) = 13
  • pH (hidróxido de sodio NaOH 1M) = 14
Ejemplos de Cálculo del pH:
  • Ejemplo 1: calcular el pH de una disolución 0,5 N de hidróxido de sodio NaOH.
    • Al ser una base fuerte todo el NaOH se disocia completamente:

      NaOH
      Na+
      +
      OH-
      0,5

      0,5

      0,5

    • pOH = -log [OH-] = -log [0,5] = 0,3
    • pH= 14 -pOH= 14 - 0,3= 13,4
     
  • Ejemplo 2: calcular el pH de una disolución 0,5 N de amoníaco NH3 con Kb= 1,8 · 10-5.
    • Al ser una base débil la reacción de disociación en equilibrio es:

      NH3 + H2O 
      NH4+
      +
      OH-
      0,5-x

      x

         x  
      Kb =
        
       [NH4+] [OH-
      =

       x2
      = 1,8 · 10-5
       [NH3]
      .
      0,5 - x
      .
    • Suponemos que x es despreciable frente a 0,5, entonces:
      • x2 / 0,5 = 1,8 · 10-5  
      • x2 = 3,6 · 10-5
      • x = 6 · 10-3 N
      • [OH-] = x = 3 · 10-3 N
    • pOH = -log [OH-] = -log [3 · 10-3] = 2,5
    • pH= 14 - pOH= 14 - 2,5= 11,5

  • Ejemplo 3: calcular el pH de una disolución de ácido nítrico HNO3 3,8·10-4 M.
    • Al ser un ácido fuerte todo el HNO3 se disocia:

       HNO3+H2O
      H3O+
      +
      NO3-
      3,8·10-4

      3,8·10-4

      3,8·10-4

      [H3O+] = 3,8 · 10-4 M
    • pH = - log [H3O+] = - log [3,8 · 10-4] = 3,42

Ejercicios de pH:
Ejercicio 1: Calcular el pH de una disolución 0,02 M de un ácido débil HA con Ka= 3,0 · 10-6.

Ejercicio 2:  Calcular el pH y el pOH de cada una de las siguientes disoluciones:
  • Solución de HNO3 0,035 M
  • Solución de H2SO4 0,1 M

Medida de la Acidez y Basicidad: 
versión 5 (03/10/2015)