Escala de ph

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de pH

[pic]

Universidad Nacional Autónoma de México
Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán

DISEÑO EXPERIMENTAL:
ESCALA DE pH













Objetivos.

1. Preparar una solución de un acido fuerte y una base fuerte.

2. Elaborar una escala de pH usando las soluciones de ácidos y bases preparadas anteriormente.

3. Determinar el rango de vire de pH denuestro indicador.




Introducción.

La auto-ionización del agua y Kw.

La constante del producto iónico del agua es una ley de equilibrio modificada.
La auto-ionización del agua es uno de los equilibrios químicos más importantes de la naturaleza. La expresión de su equilibrio (usando [pic]para el [pic]) es:

H₂O ↔ [pic]+ [pic]

La ley de equilibrio para este sistema es:

[pic]Aunque la ecuación anterior no es muy compleja, se puede simplificar sin perder presicion. Recuérdese que los valores de [pic] y [pic]en agua pura son [pic]mol/l cada una a 25 °C. Esta cifra es tan baja que la formación de estos iones a partir de las moléculas del agua no tienen efecto en el valor de [pic], aun si se redondea a siete cifras significativas. Por lo tanto el valor del [pic]es, enrealidad una constante para todos los propósitos prácticos en la ecuación anterior.
Si se multiplica una constante por otra, se obtiene una constante nueva. Por tanto si se multiplican en ambos miembros de la ecuación anterior por el valor constante de [pic], entonces se hace una cancelación obvia, se obtiene una expresión nueva y una constante nueva.

[pic]

La constante nueva se llamaconstante del producto iónico del agua, y su símbolo es Kw.

[pic]… ecuación 0

La ecuación 0 no es una verdadera ley de equilibrio, debido a que omite los términos de los reactivos en el denominador, pero aun así se comporta exactamente como una ley. Según la ley de equilibrio, no importa cómo se cambie, por ejemplo [pic] al adicionar un acido o una base a una solución, el valor de [pic] en laecuación 0 se ajusta, y el producto de los dos términos permanece igual a la constante, Kw. La única forma de cambiar Kw es cambiando la temperatura.
A 25 °C (y con dos cifras significativas),

[pic]mol/l

Y

[pic]mol/l

Por lo tanto a 25 °C,

[pic]

Si se sabe que [pic], se puede calcular el valor de uno de los dos términos de concentración, [pic], si se conoce el otro.


El conceptode pH.

Niveles muy bajos de H+ se describen y comparan más fácilmente en términos de valores de pH que como concentraciones molares.
El interés en el balance acido-base al nivel molecular de la vida es, por lo general, en lo que se refiere a ácidos y bases débiles y concentraciones muy pequeñas de H+ u OH̵. Por lo tanto, se encuentran con frecuencia números muy pequeños, que son expresadoscon exponentes negativos. Es difícil hacer una comparación acerca de este tipo de números, es decir, si uno es más grande o más pequeño. Para facilitar las comparaciones de cantidades muy pequeñas, un bioquímico danés, S. P. L. Sorenson (1868-1939), invento el concepto de pH, quien lo definió como el logaritmo negativo en base 10 de la actividad de los iones hidrógeno.
El pH (potencial dehidrógeno) es una medida de la acidez o alcalinidad de una disolución. El pH indica la concentración de iones hidronio [H3O+] presentes en determinadas sustancias. La sigla significa “potencial de hidrógeno”.
El término "pH" se utiliza universalmente por lo práctico que resulta para evitar el manejo de cifras largas y complejas. En disoluciones diluidas, en lugar de utilizar la actividad del ion hidrógeno,se le puede aproximar empleando la concentración molar del ion hidrógeno.
El pH de una solución es el logaritmo negativo de su [pic]. Hay dos formas equivalentes de definir el pH.

[pic]… ecuación 1

[pic]… ecuación 2

La ecuación 1 dice que el pH de una solución es la potencia negativa (la p en pH) a la cual el numero 10 se debe elevar para expresar la concentración molar de los iones...
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