medicina veterinaria
Páginas: 10 (2357 palabras)
Publicado: 20 de febrero de 2014
El pH: una medida de la acidez
Las concentraciones de los iones H+ y OHen disoluciones acuosas con frecuencia son números muy pequeños y, por tanto, es difícil trabajar con ellos. Sörensen propuso en 1909, una medida más práctica denominada pH. El pH de una disolución se define como el logaritmo negativo de la concentración de iones hidrógeno (en mol/litro).
pH= - log [H+]
La ecuación essolo una definición establecida para tener números convenientes con los cuales trabajar. El logaritmo negativo proporciona un número positivo para el pH que, de otra manera, sería negativo debido al pequeño valor de [H+]. Así, el término [H+] en la ecuación solo corresponde a la parte numérica de la expresión para la concentración de iones hidrógeno, porque no se puede tomar el logaritmo de lasunidades. Al igual que la constante de equilibrio, el pH de una disolución es una cantidad adimensional.
Debido a que el pH sólo es una manera de expresar la concentración de iones hidrógeno, las disoluciones ácidas y básicas a 25 °C se identifican por sus valores de pH, como sigue:
Disolución ácida
[H+] >1.0 x 10 – 7 M, pH < 7.00
Disolución neutra
[H+] = 1.0 x 10 – 7 M, pH = 7.00Disolución básica
[H+] < 1.0 x 10 – 7 M, pH > 7.00
Observe que el pH aumenta a medida que [H+] disminuye.
En el laboratorio, el pH de una disolución se mide con un potenciómetro.
Con el logaritmo negativo de la concentración de iones hidroxilo de una disolución se obtiene una escala de pOH, similar a la de pH. Así, se define el pOH como:
pOH = - log [OH]
Ahora, al considerar otra vez laconstante del producto iónico del agua a 25 °C:
[H+][OH] = Kw = 1.0 x 10 – 14
Al tomar el logaritmo negativo en ambos lados, se obtiene:
- (log [H+] + log [OH] = - log (1.0 x 10 – 14 )
- log [H+] - log [OH] = 14.00
A partir de las definiciones d pH y pOH, se obtiene:
pH + pOH = 14.00
Esta ecuación constituye otra forma de expresar la relación entre la concentración de iones H+ y laconcentración de iones OH .
Cambios de pH aparentemente pequeños pueden significar cambios grandes de [H+].
Una de las características más engañosas del concepto de pH es que la concentración real del ión hidrógeno cambia grandemente, por un factor de 10, por cada cambio de sólo una unidad de pH. Por ejemplo, si el pH de una solución es cero (significa que [H+] = 1.0 x 100 mol/l) solo un litro deagua es necesario para contener 1 mol de H+ . sin embargo, cuando el pH es 1 entonces son necesarios 10 litros de agua para que contenga un mol de H+. A un pH de 5 el volumen que se necesita es 100 000 litros, como se puede apreciar cambios pequeños en el número de pH significan cambios enormes en las concentraciones reales de los iones hidrógeno.
El pH se refiere a la [H+], no a laconcentración de un ácido sin ionizar.
Otro aspecto que se debe destacar es que éste se refiere a la concentración molar de los iones hidrógeno, no a la concentración molar de algún soluto en particular que contribuya con estos iones. Cuando el soluto es un ácido débil, solo un porcentaje pequeño de sus moléculas se ionizan en el equilibrio, así que no existe una correlación simple entre la concentraciónde un ácido débil y el pH de la solución. El pH es un indicio acerca de [H+], no necesariamente acerca de la molaridad de la sustancia que proporciona los H+.
Solo con soluciones diluidas de ácidos fuertes, 100% ionizados, hay una correlación simple entre pH y la molaridad del ácido. Por ejemplo, cada molécula de HCl se ioniza dentro de una solución para dar un ión H+ y un ión Cl—, debido a queel HCl es un ácido fuerte. Así, por ejemplo, en una solución de HCl 0.010 M, [H+] = 0.010 mol de H+/l = 1.0 x 10 —2 mol de H+/l. Debido a que [H+] = 1.0 x 10 —2 mol de H+/l, el pH es 2.00 de forma similar, una solución 0.00010 M de HNO3, que es otro ácido monoprótico fuerte, tiene [H+] = 0.00010 mol/l = 1.0 x 10 —4 mol/l. Entonces el pH de esta solución es de 4.00.
La correlación entre pOH...
Las concentraciones de los iones H+ y OHen disoluciones acuosas con frecuencia son números muy pequeños y, por tanto, es difícil trabajar con ellos. Sörensen propuso en 1909, una medida más práctica denominada pH. El pH de una disolución se define como el logaritmo negativo de la concentración de iones hidrógeno (en mol/litro).
pH= - log [H+]
La ecuación essolo una definición establecida para tener números convenientes con los cuales trabajar. El logaritmo negativo proporciona un número positivo para el pH que, de otra manera, sería negativo debido al pequeño valor de [H+]. Así, el término [H+] en la ecuación solo corresponde a la parte numérica de la expresión para la concentración de iones hidrógeno, porque no se puede tomar el logaritmo de lasunidades. Al igual que la constante de equilibrio, el pH de una disolución es una cantidad adimensional.
Debido a que el pH sólo es una manera de expresar la concentración de iones hidrógeno, las disoluciones ácidas y básicas a 25 °C se identifican por sus valores de pH, como sigue:
Disolución ácida
[H+] >1.0 x 10 – 7 M, pH < 7.00
Disolución neutra
[H+] = 1.0 x 10 – 7 M, pH = 7.00Disolución básica
[H+] < 1.0 x 10 – 7 M, pH > 7.00
Observe que el pH aumenta a medida que [H+] disminuye.
En el laboratorio, el pH de una disolución se mide con un potenciómetro.
Con el logaritmo negativo de la concentración de iones hidroxilo de una disolución se obtiene una escala de pOH, similar a la de pH. Así, se define el pOH como:
pOH = - log [OH]
Ahora, al considerar otra vez laconstante del producto iónico del agua a 25 °C:
[H+][OH] = Kw = 1.0 x 10 – 14
Al tomar el logaritmo negativo en ambos lados, se obtiene:
- (log [H+] + log [OH] = - log (1.0 x 10 – 14 )
- log [H+] - log [OH] = 14.00
A partir de las definiciones d pH y pOH, se obtiene:
pH + pOH = 14.00
Esta ecuación constituye otra forma de expresar la relación entre la concentración de iones H+ y laconcentración de iones OH .
Cambios de pH aparentemente pequeños pueden significar cambios grandes de [H+].
Una de las características más engañosas del concepto de pH es que la concentración real del ión hidrógeno cambia grandemente, por un factor de 10, por cada cambio de sólo una unidad de pH. Por ejemplo, si el pH de una solución es cero (significa que [H+] = 1.0 x 100 mol/l) solo un litro deagua es necesario para contener 1 mol de H+ . sin embargo, cuando el pH es 1 entonces son necesarios 10 litros de agua para que contenga un mol de H+. A un pH de 5 el volumen que se necesita es 100 000 litros, como se puede apreciar cambios pequeños en el número de pH significan cambios enormes en las concentraciones reales de los iones hidrógeno.
El pH se refiere a la [H+], no a laconcentración de un ácido sin ionizar.
Otro aspecto que se debe destacar es que éste se refiere a la concentración molar de los iones hidrógeno, no a la concentración molar de algún soluto en particular que contribuya con estos iones. Cuando el soluto es un ácido débil, solo un porcentaje pequeño de sus moléculas se ionizan en el equilibrio, así que no existe una correlación simple entre la concentraciónde un ácido débil y el pH de la solución. El pH es un indicio acerca de [H+], no necesariamente acerca de la molaridad de la sustancia que proporciona los H+.
Solo con soluciones diluidas de ácidos fuertes, 100% ionizados, hay una correlación simple entre pH y la molaridad del ácido. Por ejemplo, cada molécula de HCl se ioniza dentro de una solución para dar un ión H+ y un ión Cl—, debido a queel HCl es un ácido fuerte. Así, por ejemplo, en una solución de HCl 0.010 M, [H+] = 0.010 mol de H+/l = 1.0 x 10 —2 mol de H+/l. Debido a que [H+] = 1.0 x 10 —2 mol de H+/l, el pH es 2.00 de forma similar, una solución 0.00010 M de HNO3, que es otro ácido monoprótico fuerte, tiene [H+] = 0.00010 mol/l = 1.0 x 10 —4 mol/l. Entonces el pH de esta solución es de 4.00.
La correlación entre pOH...
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