Equilibrio de autoionizacion del Agua y escala de pH

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Equilibrio de autoionización del Agua y escala de pH. Ecuación de equilibrio químico de autoionización del agua: H20(l)

+

H2O(l) H30+(ac)

Actúa como

Actúa como

base, capta

ácido, cede

un

H+

(ion hidrógeno)

un

ion hidronio (ácido conjugado)

+

OH-(ac) ion hidróxido (base conjugada)

H+

(ion hidrógeno)

El H20 es una especie anfiprótica. (puede actuar como ácido o base).

Ecuación simplificada: H20(l) H+(ac) + OH-(ac) Agua

ion hidrógeno

1) 55,5 M

2) 55,5M-1.10-7M

_

1.10-7 M

ion hidróxido _

1.10-7 M

Expresión de la constante de equilibrio del agua (Kw): Kc= H+. OH- ; Kc .H20= H+. OH- ; Kw= H+. OH- ; Kw= 1.10-7. 1.10-7 ; Kw= 1.10-14 H2 0 Ecuaciones para cálculo de pH y pOH: pH= - log . H+

pOH= - log . OH-

ej: pH= - log . 1.10-7

ej: pOH= - log . 1.10-7

pH= 7

pOH= 7

Ecuaciones para calcular las concentraciones de H+ y OH- , a partir de pH y pOH respectivamente. H+= antilog – pH

OH-= antilog - 7

ej: H+= antilog -7

ej: OH-= antilog - 7

H+= 1.10-7

OH- = 1.10-7

Nota: el antilogaritmo (antilog) se programa en la calculadora como shift log – y luego se coloca el número de pH o pOH, que ha sido 7 en nuestros ejemplos.

Actividades:

1) Construye en una misma recta numérica las escalas de pH y pOH con las respectivas concentraciones molares de iones hidrógeno y de iones hidróxidos, para cada uno de los valores enteros desde 0 a 14. 2) Calcular el pH para H+= 2,5.10-3. 3) Calcular el pOH para OH-= 5,75.10-6. 4) Calcular la concentración molar de iones hidrógeno, cuando la concentración molar en iones hidróxidos es de 4,88.10-4 y además justificar si el sistema es ácido, neutro o básico (alcalino). 5) ¿Cuál es la concentración molar en iones hidrógeno a pH= 4,52 ?. 6) ¿Cuál es la concentración molar en iones hidróxidos a pOH= 3,50 ?. 7) ¿Cuál es el valor de pH con pOH= 8,20 ?. 8) ¿Cuál es el valor de pOH con pH= 10,78?. 9) El ejercicio 7 corresponde a un sistema ácido, neutro o básico. Justificar. 10) El ejercicio 8 corresponde a un sistema ácido, neutro o básico. Justificar.

Profesor: Pablo Raúl Tattoli.