Qué hace esta calculadora
Esta herramienta estima el pH de una disolución de base débil a partir de la constante de disociación básica (Kb) y la concentración molar inicial de la base. Las bases débiles, como el amoníaco (NH₃), solo se ionizan parcialmente en agua, de modo que su pH no puede deducirse directamente de la concentración, como sí ocurre con una base fuerte. En su lugar, hace falta un cálculo de equilibrio.
Cómo usarla
Introduce la constante de disociación básica Kb (por ejemplo, 1,8×10⁻⁵ para el amoníaco) y la concentración inicial C en moles por litro. La calculadora devuelve la concentración de iones hidroxilo, el pOH y, por último, el pH. Un valor superior a 7 indica una disolución básica (alcalina).
La fórmula explicada
Para una base débil B que reacciona con el agua (B + H₂O ⇌ BH⁺ + OH⁻), la expresión de equilibrio es \(\text{K}_b = \frac{[\text{BH}^+][\text{OH}^-]}{[\text{B}]}\). Si suponemos que la cantidad que se ioniza es pequeña frente a C, la ecuación se simplifica a \(\text{K}_b \approx \frac{x^2}{C}\), donde \(x = [\text{OH}^-]\). Al despejar obtenemos
$$[\text{OH}^-] = \sqrt{\text{K}_b \cdot \text{C}}$$A continuación calculamos \(\text{pOH} = -\log_{10}[\text{OH}^-]\) y
$$\text{pH} = 14 - \text{pOH}$$(válido a 25 °C, donde la constante del agua \(\text{pK}_w = 14\)).
Ejemplo resuelto
Para amoníaco 0,1 M con Kb = 1,8×10⁻⁵:
$$[\text{OH}^-] = \sqrt{1{,}8 \times 10^{-5} \times 0{,}1} = \sqrt{1{,}8 \times 10^{-6}} \approx 1{,}342 \times 10^{-3}\ \text{mol/L}$$Entonces \(\text{pOH} = -\log(1{,}342 \times 10^{-3}) \approx 2{,}872\), de modo que
$$\text{pH} = 14 - 2{,}872 \approx 11{,}13$$una disolución moderadamente básica.
Preguntas frecuentes
¿Esta aproximación es siempre válida? El atajo \(\sqrt{\text{K}_b \cdot \text{C}}\) supone que la ionización es inferior al 5 % de C aproximadamente. Para bases muy diluidas o muy débiles, resulta más exacto resolver la ecuación cuadrática completa.
¿Por qué pH = 14 − pOH? A 25 °C se cumple que \(\text{pH} + \text{pOH} = \text{pK}_w = 14\). A otras temperaturas, el valor de pKw varía ligeramente.
¿En qué unidades se expresa la concentración? En moles por litro (molaridad, M). La Kb se introduce aquí como un valor adimensional.
