Química
Calculadora de pH y pOH
Introduce cualquiera de los valores pH, pOH, [H⁺] y [OH⁻] y obtén los otros tres, con la clasificación de la disolución. Todos los valores se refieren a 25 °C.
Qué mide el pH
El pH es el logaritmo negativo en base diez de la concentración de iones hidrógeno: pH = −log[H⁺]. La escala logarítmica existe porque las concentraciones en juego abarcan catorce órdenes de magnitud, desde cerca de 1 mol/L en los ácidos concentrados hasta 10⁻¹⁴ en las bases fuertes, y escribirlas enteras sería impracticable. La consecuencia es que cada unidad de pH corresponde a un factor diez: una disolución a pH 3 es diez veces más ácida que una a pH 4 y cien veces más que una a pH 5.
El agua pura se disocia en mínima parte, y a 25 °C el producto de las concentraciones de los dos iones vale siempre 10⁻¹⁴. De ahí se sigue todo lo demás: si [H⁺] crece, [OH⁻] debe bajar en proporción, y la suma pH + pOH se mantiene en 14. El neutro está en 7 porque es el punto en que las dos concentraciones se igualan, ambas a 10⁻⁷ mol/L.
El valor 7 como neutro solo vale, sin embargo, a 25 °C. El producto iónico del agua aumenta con la temperatura, y a 50 °C el agua pura tiene pH 6,63 aun siendo perfectamente neutra: sigue teniendo la misma concentración de H⁺ y de OH⁻. Por eso un dato de pH sin la temperatura está incompleto, aunque en la práctica escolar siempre se sobreentienda 25 °C.
Errores frecuentes
- Tratar la escala como lineal: entre pH 2 y pH 5 no hay un factor 2,5 sino un factor mil. Es el error que lleva a subestimar la diferencia entre dos disoluciones.
- Aplicar la fórmula del ácido fuerte a un ácido débil: el ácido acético 0,1 M no tiene pH 1, porque se disocia solo en mínima parte. Para los ácidos débiles hace falta la constante de disociación Ka.
- Olvidar que en los ácidos dipróticos la concentración de H⁺ no coincide con la del ácido: el ácido sulfúrico libera dos por molécula.
Preguntas frecuentes
¿Cómo se calcula el pH a partir de una concentración?
pH = −log₁₀[H⁺]. Una disolución con 0,001 mol/L de iones H⁺ tiene pH 3. En sentido contrario se usa [H⁺] = 10⁻ᵖᴴ.
¿Por qué pH + pOH suma siempre 14?
Porque a 25 °C el producto iónico del agua vale [H⁺]·[OH⁻] = 10⁻¹⁴. Aplicando el logaritmo negativo a ambos miembros, la suma de los dos valores es 14. A otras temperaturas la constante cambia y la suma ya no es exactamente 14.
¿Cómo se calcula el pH de un ácido fuerte?
Un ácido fuerte monoprótico está completamente disociado, así que la concentración de H⁺ coincide con la del ácido: el pH es el logaritmo negativo de esa concentración. El HCl 0,01 M tiene pH 2.
¿El pH puede ser negativo o mayor que 14?
Sí, en disoluciones muy concentradas, aunque es un caso raro fuera del laboratorio. Un ácido clorhídrico 2 M tiene pH aproximadamente −0,3. En ese campo, sin embargo, las fórmulas basadas en concentraciones pierden precisión y habría que usar actividades.
Cómo funciona este cálculo
Definiciones: pH = −log₁₀[H⁺] y pOH = −log₁₀[OH⁻], con las concentraciones en mol/L. Inversas: [H⁺] = 10⁻ᵖᴴ y [OH⁻] = 10⁻ᵖᴼᴴ. Producto iónico del agua a 25 °C: Kw = [H⁺]·[OH⁻] = 1,0·10⁻¹⁴, de donde pH + pOH = 14. Ácido fuerte monoprótico de concentración C: [H⁺] = C, así que pH = −log C. Base fuerte monobásica: [OH⁻] = C, así que pOH = −log C y pH = 14 + log C. Clasificación a 25 °C: pH < 7 ácida, pH = 7 neutra, pH > 7 básica.
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