Cálculo de PH, Química

PH
Para hallar el pH de una solución es necesario tener en cuenta lo siguiente:
Si se tiene un ácido se hallará el pH y si se tiene una base el pOH (pH = 14 - pOH)
Si se trata de ácidos o bases fuertes, la concentración de equilibrio es igual a la inicial porque se halla totalmente disociada.
Si se tuviera un ácido o base débil la concentración de equilibrio es:
√(Ci x Ka) o √(Ci x Kb)
Sedebe recordar en todos los casos que la concentración debe expresarse en molaridad.
Problemas:
Hallar el pH de las siguientes disoluciones:
a- 2 g de NaOH en 500 ml de solución
Al tratarse de una base fuerte está totalmente disociada, por lo que la concentración inicial es la de equilibrio (OH-). Sin embargo es necesario calcular primero la molaridad por lo que se requiere conocer el pesomolar.
PM: 40 g/mol
Moles : 2 g / 40 g/mol = 0,05 moles
Molaridad: 0,05 moles / 0,5 l = 0,1 M
Se calcula el pOH por ser una base, y por ser fuerte directamente:
pOH = -log OH- = - log 0,1 = 1
pH = 14 – 1 = 13
b- Se tienen 5 g de una base débil BOH en 250 ml de disolución. Si el PM = 35 g / mol y Kb = 1.6 . 10-5, hallar el pH.
En todos los casos debe expresarse la concentración como molaridad:Moles = 1 g / 35 g /mol =0,029
Molaridad = 0,029 moles / 0,25 ml = 0,12 M
Por ser una base débil debe hallarse la concentración de equilibrio de OH- utilizando la constante de basicidad que es dato.
De lo que resulta:
pOH = - log √(012 x 1,6.10-5) = 2,86
pH = 14 – 2,86 = 11,14------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Cómo puede hallarse el pH de una solución? Existen distintos métodos:
Por medio de cálculo conociendo la concentración inicial y si fuera un ácido o base débil la constante de disociación (Ka o Kb), analíticamente por medio de una volumetría ácido – base utilizando un indicador adecuado para el punto final, o por medio de un peachímetro.
Por medio de cálculo: datos necesarios,concentración inicial (en molaridad), constante de equilibrio si fuera un ácido o base débil.
Ejemplos:
Calcular  el pH de una solución 0,1 M de HCl (ácido clorhídrico) . Como es un ácido fuerte, se considera que se encuentra totalmente disociado a los fines del cálculo y siendo pH = -log (H3O+)  = -log 0,1 = 1 fuertemente ácido 
Calcular el pH de una solución 0,01 M de NaOH (hidróxido de sodio). Altratarse de una base, debe hallarse el pOH. Como es fuerte, se considera totalmente disociada, de modo que la concentración de equilibrio de OH-  será igual a la inicial: 0,01
POH = -log 0,01 = 2   para sacar el pH, se debe recordar que pH + pOH = 14 o sea que en este caso:
PH  = 14 – 2 = 12 fuertemente alcalino, lo que habría de esperar en una base fuerte como la soda caústica.
Por otra partesi se tratara de un ácido o base débil, debe tenerse en cuenta la constante de disociación (da la relación entre especies disociadas y sin disociar, o sea, idea de cuán disociado está para hallar la concentración de equilibrio de H3O+  o OH-.
Ejemplos:
Cuál será el pH de una solución 0,01 M de ácido acético?  (ácido débil, Ka = 1,8 . 10-5) El pH sigue siendo: -log   (H3O+), lo que se halla dediferente manera es (H3O+):
pH = -log  √ Ci x Ka        
Siendo
Ci : concentración inicial del ácido (0,01)
Ka: constante de disociación del  ácido (en tablas)

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25 ml de un ácido monoprótico fuerte 0,08 M se diluyen con agua a exactamente 100 ml y se titulan con hidróxido de sodio 0,1 M.

Calcular el pH
a- al principio de la titulación
b. alagregar 10 ml de base
c- al agregar 20 ml de base

Como se trata de un ácido monoprótico la normalidad es igual a la molaridad (N = M/1)

equivalentes de ácido = 0,025 l x 0,08 eq / l = 0,002 eq

Al diluir a 100 ml la concentración inicial es: 0,002 eq / 0,1 l = 0,02 N

a- pH inicial ácido fuerte:
-log 0,02 = 1,70

b- En 10 ml de base se tienen 0,1 eq / l x 0.010 l = 0,001 eq

Quedan...