Cálculo de pH conociendo Concentración y Ka

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Definición del pH:

El pH (potencial de hidrógeno) es una medida de la acidez o alcalinidad de una disolución. El pH 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⁻. La relación entre el pH y el pOH es la siguiente:

pH + pOH = 14

Cálculo de pH conociendo la Concentración y Ka:

Calcular el pH de una disolución 0,02 M de un ácido débil HA con K_a= 3,0 · 10^-6.

• Al ser una ácido débil la reacción de disociación en equilibrio es:
  
  

  HA	↔	H+	+	A-
  0,02-x		x		x

  
  K_a = [A^-] [H⁺] / [HA] = x² / (0,02 - x) = 3,0 · 10^-6

• Suponemos que x es despreciable frente a 0,02, entonces:

• x² / 0,02 = 3,0 · 10^-6 
  
• x² = 6 · 10^-8
• x = 2,45 · 10^-4 M
• [H⁺] = x = 2,45 · 10^-4 M

• pH = - log [H⁺]
• pH = - log (2,45 · 10^-4 M)
• pH = 3,61

Constantes de Acidez y Basicidad: 

• Constante de acidez K_a: grado de disociación de un ácido débil (HA ↔ A^-+H₃O⁺). K_a= [A^-]·[H₃O⁺] / [HA]
• Constante de basicidad K_b :grado de disociación de una base débil (B ↔ BH⁺+OH^-). K_b= ([BH⁺]·[OH^-]) / [B]
• Constante de equilibrio del agua K_w: K_w= [H₃O⁺]·[OH^-] = K_a· K_b = 10^-14
• El pH: pH = -log₁₀[H⁺]. Además, pH + pOH = 14
• El pOH: -log₁₀[OH^-]. Además, pH + pOH = 14
• pK_a: pK_a = - log10 K_a
• pK_b: pK_b = - log10 K_b

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