¿Qué es el pH?
El pH es una medida de cuán ácida o básica es una disolución acuosa. Se define como el logaritmo decimal negativo de la concentración de iones hidrógeno, que se escribe \(\text{[H}^{+}\text{]}\) y se expresa en moles por litro (mol/L). La escala suele ir de 0 a 14: los valores por debajo de 7 son ácidos, exactamente 7 es neutro (agua pura a 25 °C) y por encima de 7 son básicos o alcalinos. Esta calculadora convierte en ambos sentidos —de \(\text{[H}^{+}\text{]}\) a pH y de pH de vuelta a \(\text{[H}^{+}\text{]}\)— y además te indica el pOH y la concentración de iones hidroxilo \(\text{[OH}^{-}\text{]}\).
Cómo usar esta calculadora
Elige un modo. En Concentración → pH, introduce la concentración de iones hidrógeno en mol/L (por ejemplo 0,0001 para \(10^{-4}\)) y la herramienta te devuelve el pH. En pH → Concentración, introduce un valor de pH y obtendrás \(\text{[H}^{+}\text{]}\). En cualquiera de los dos casos también verás el \(\text{pOH} = 14 - \text{pH}\) y el \(\text{[OH}^{-}\text{]} = 10^{-\text{pOH}}\), junto con una etiqueta que indica si la disolución es ácida, neutra o básica.
La fórmula explicada
La ecuación que la define es $$\text{pH} = -\log_{10}\!\left(\text{[H}^{+}\text{]}\right)$$ Al ser logarítmica, cada paso de una unidad en la escala de pH representa un cambio de diez veces en \(\text{[H}^{+}\text{]}\): una disolución a pH 4 es diez veces más ácida que otra a pH 5. Si invertimos la ecuación obtenemos $$\text{[H}^{+}\text{]} = 10^{-\text{pH}}$$ La relación complementaria \(\text{pH} + \text{pOH} = 14\) se cumple para disoluciones acuosas diluidas a 25 °C, y se deduce del producto iónico del agua \(K_w = 1{,}0 \times 10^{-14}\).
Ejemplo resuelto
Supongamos que \(\text{[H}^{+}\text{]} = 0{,}0001 \ \text{mol/L} = 10^{-4}\). Entonces $$\text{pH} = -\log_{10}\!\left(10^{-4}\right) = 4$$ El \(\text{pOH} = 14 - 4 = 10\), y \(\text{[OH}^{-}\text{]} = 10^{-10} \ \text{mol/L}\). Como el pH 4 está por debajo de 7, la disolución es ácida.
Preguntas frecuentes
¿Puede el pH ser menor que 0 o mayor que 14? Sí. Los ácidos fuertes muy concentrados pueden tener un pH negativo, y las bases fuertes concentradas pueden superar 14. El intervalo de 0 a 14 es solo el habitual, no un límite estricto.
¿Qué temperatura se asume? El punto neutro de 7 y la relación \(\text{pH} + \text{pOH} = 14\) suponen una temperatura de 25 °C. A otras temperaturas, \(K_w\) cambia y el pH neutro se desplaza.
¿Por qué se usa un logaritmo? Las concentraciones de iones hidrógeno abarcan muchos órdenes de magnitud. La escala logarítmica las comprime en un rango cómodo y fácil de leer.
