Qué hace esta calculadora de pH
Esta herramienta estima el pH y el pOH de disoluciones acuosas de ácidos fuertes, ácidos débiles, bases fuertes y bases débiles. El pH mide cómo de ácida o básica es una disolución en una escala que va de 0 (muy ácida) a 14 (muy básica), siendo 7 el valor neutro a 25 °C. Introduce la concentración y, en el caso de las especies débiles, la constante de disociación del ácido (Ka) o de la base (Kb).
Cómo se usa
Elige el tipo de disolución, escribe la concentración molar C en mol/L y, para ácidos o bases débiles, introduce la constante de disociación. La calculadora te devuelve el pH, el pOH y una etiqueta rápida que indica si la disolución es ácida, básica o neutra. En todos los cálculos se aplica la relación \(\text{pH} + \text{pOH} = 14\) (válida a 25 °C).
La fórmula explicada
Un ácido fuerte se disocia por completo, así que la concentración de iones hidrógeno coincide con la concentración formal: \([\text{H}^{+}] = \text{C}\) y $$\text{pH} = -\log_{10}\left(\text{C}\right)$$ Un ácido débil solo se ioniza parcialmente; partiendo de la expresión del equilibrio y suponiendo que la ionización es pequeña, \([\text{H}^{+}] \approx \sqrt{\text{K}_a \cdot \text{C}}\), de donde $$\text{pH} = -\log_{10}\left(\sqrt{\text{K}_a \cdot \text{C}}\right)$$ Las bases se tratan de forma simétrica usando \([\text{OH}^{-}]\) y el pOH, y después \(\text{pH} = 14 - \text{pOH}\).
Ejemplo resuelto
Para una disolución 0,01 mol/L de un ácido fuerte como el HCl: $$\text{pH} = -\log_{10}\left(0{,}01\right) = 2$$ Para ácido acético 0,1 mol/L con \(\text{K}_a = 1{,}8\times10^{-5}\): $$[\text{H}^{+}] = \sqrt{1{,}8\times10^{-5} \times 0{,}1} = \sqrt{1{,}8\times10^{-6}} \approx 0{,}00134$$ de modo que \(\text{pH} \approx 2{,}87\).
Preguntas frecuentes
¿Es exacta la fórmula del ácido débil? No. Supone que la cantidad ionizada es despreciable frente a C. En ácidos muy diluidos o relativamente fuertes la aproximación se desvía, y conviene resolver la ecuación cuadrática completa.
¿Influye la temperatura? Sí. El punto neutro de 7 y la regla \(\text{pH} + \text{pOH} = 14\) son válidos a 25 °C. A otras temperaturas cambia el producto iónico del agua.
¿En qué unidades debe estar C? En concentración molar, mol/L (M).
