Page 243 - Libro Hipertextos Quimica 1

Componente: Procesos físicos

2.2 Soluciones neutras,

ácidas y básicas

Todas las soluciones en las que las concentraciones de iones H O y OH sean iguales
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a 1,0 ? 10 , se consideran neutras, como el agua pura. Una solución con mayor con-
centración de iones H O que OH , se considera ácida. En cambio, si la concentra-
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ción de los iones OH es mayor que la de H O , la solución será básica. En resumen:
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Solución ácida: 3H O 4 . 3OH 4 3H O 4 . 10 M
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Solución básica: 3H O 4 , 3OH 4 3H O 4 , 10 M
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EJEMPLOS
Calcular la concentración de iones 3H 4 de una 100 4,3
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solución de NH OH, 0,010 M. La solución está di- 0,010 x
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sociada en un 4,3%.
0,010

?
En este caso se trata de una solución básica, luego x 43, 100 0,00043 moles 4,3 10 4
debemos calcular en primer lugar la concentración de
OH , para después determinar la 3H 4. Ahora bien, según la expresión del producto iónico
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Sabemos que la solución está disociada en un 4,3%, del agua K 5 3H 4 ? 3OH 4; de donde remplazando
w
obtenemos:
es decir, por cada 100 moles de soluto, 4,3 moles se
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encuentran disociadas. En este caso, tenemos 0,010 1,0 ? 10 214 5 3H 4 ? (4,3 ? 10 ), por lo que,
moles de NH OH, de las cuales, el 4,3% se han diso- 3H 4 5 2,3 ? 10 211
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ciado:
2.3 Concepto de pH
El sistema utilizado anteriormente para indicar si una solución es ácida o básica es
útil pero poco práctico, pues el uso de notación científi ca para expresar cantidades tan
pequeñas, del orden de 10 214 o 10 moles/L, puede resultar engorroso. Para evitar
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este inconveniente, el químico danés Sörensen, ideó una escala de grado de acidez,
en la cual la concentración de iones H o H O se expresa como el logaritmo deci-
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mal de la misma cambiado de signo, que equivale al exponente o potencia de dicha
concentración. Esta forma de expresar la concentración de hidrogeniones (H ) de
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una solución recibe el nombre de potencial de hidrógeno o pH, y se expresa mate-
máticamente de la siguiente manera: Figura 11. El pH se mide con un
instrumento denominado pHmetro,
pH 5 2Log 3H 4 que utiliza un electrodo muy sensible
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Pero, ¿qué signifi ca esta expresión? Recordemos que toda potencia de diez es el loga- para medir el grado de acidez de una
disolución.
ritmo decimal de ese número. Por ejemplo, en la expresión 10 , tres es el logaritmo
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de la cantidad correspondiente que es 1.000, número que a su vez es el antilogaritmo
de 10 . Así mismo 10 equivale a 1/10 , es decir, su inverso, en el cual la potencia o
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exponente es positivo. Por lo tanto, el pH es el logaritmo decimal del inverso de la
concentración de H :
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pH Log 1
H

Una concentración de H de 1,0 ? 10 M, equivale entonces a un pH de:
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pH Log 1 4 Calcula la 3H 4 de una solu-
ción cuya 3OH 4 es 3 ? 10
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(1,0 10 ) EJERCICIO M y concluye si la solución es
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?
Este valor se interpreta, diciendo que la solución tiene un grado de acidez igual a 4. ácida o básica.
Debido a que el logaritmo de 1 es igual a cero (fi gura 11).
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