¿Qué es la calculadora de pH de un ácido fuerte?
Esta herramienta calcula el pH de una disolución de un ácido fuerte que se disocia por completo en agua. Los ácidos fuertes, como el HCl, el HNO₃ y el H₂SO₄, liberan todos sus protones ácidos, de modo que la concentración de iones hidrógeno es igual a la concentración del ácido multiplicada por el número de protones ácidos que tiene cada molécula.
Cómo usarla
Introduce la concentración molar del ácido en mol/L y el número de protones ácidos (\(n_H\)): 1 para ácidos monopróticos como el HCl y 2 para ácidos dipróticos como el H₂SO₄. La calculadora te devuelve el pH, la concentración de iones hidrógeno [H⁺] y el pOH.
La fórmula explicada
En un ácido fuerte, \([\text{H}^+] = C \times n_H\), ya que la disociación es total. El pH es el logaritmo decimal negativo de esa concentración:
$$\text{pH} = -\log_{10}\left(C \times n_H\right)$$El pOH se deduce de la relación de autoionización del agua, \(\text{pH} + \text{pOH} = 14\) a 25 °C.
Ejemplo resuelto
Para 0,01 mol/L de HCl (\(n_H = 1\)): \([\text{H}^+] = 0{,}01 \text{ mol/L}\),
$$\text{pH} = -\log_{10}(0{,}01) = 2$$y \(\text{pOH} = 14 - 2 = 12\). Para 0,01 mol/L de H₂SO₄ considerado totalmente diprótico (\(n_H = 2\)): \([\text{H}^+] = 0{,}02 \text{ mol/L}\) y
$$\text{pH} = -\log_{10}(0{,}02) \approx 1{,}70$$Preguntas frecuentes
¿Sirve para ácidos débiles? No. Los ácidos débiles solo se disocian parcialmente y necesitan su constante de disociación ácida (Ka). Esta calculadora supone una disociación total.
¿Es exacta la aproximación poliprótica? Tratar cada protón como totalmente liberado es una idealización; la segunda disociación del H₂SO₄ no es realmente completa, por lo que el pH real puede ser ligeramente superior.
¿Por qué el pH puede ser negativo? Los ácidos muy concentrados (\(C \times n_H > 1\)) dan un pH negativo, lo cual es matemáticamente válido, aunque a concentraciones altas los efectos de actividad cobran importancia.
