Química General, 2000 - Victor Manuel Ramírez

QUÍMICA GENERAL
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Las fórmulas electrónicas aclaran el mecanismo de formación de un enlace por
coordinación, en la neutralización de un ácido de Lewis.
La neutralización de un protón por una molécula de amoniaco es:
H
x
H
x
H 1 1 H x Nx H iih H x Nx H
H
Según las teorías anteriores, el agua puede actuar como ácido o como base. Si consideramos
una transferencia de iones hidrógeno (protones) entre dos moléculas de
agua, la reacción será:
H 2
O (l)
1 H 2
O (l)
m H
O 1 (ac) 1 OH2 (ac)
Ácido 1
Base 2
Ácido 2
Base 1
La constante de ionización para esta reacción representada por el símbolo Kw, es
simplemente el producto de las concentraciones molares de los iones H
O 1 y OH 2
en el equilibrio.
K w
5 [H 3
O 1 ] [OH 2 ]
La constante de ionización del agua Kw, a 25 °C, tiene un valor de 1 3 10 214 . Esta
constante tiene el mismo valor en todas las disoluciones acuosas, aun en disoluciones
de ácidos y bases. Tomando en cuenta los conceptos anteriores, en el equilibrio
químico, las concentraciones de H
O 1 y OH 2 , deben ser iguales, por tanto:
K w
5 [H 3
O 1 ] [OH 2 ] 5 1 3 10 214
y las concentraciones de [H
O 1 ] y [OH 2 ] deben ser iguales a 1 3 10 27 moles/L.
Este valor nos indica la cantidad de iones de H
O 1 y OH 2 que existe en el agua a
25 °C. A causa del valor tan pequeño de Kw, nos vemos obligados a manejar la expresión
con logaritmos, por ejemplo:
K w
5 [H 3
O 1 ] [OH 2 ]
Sacando logaritmos: log K w
5 log [H 3
O 1 ] 1 log [OH 2 ]
Multiplicando por 21, nos queda:
2log K w
5 2log [H 3
O 1 ] 2 log [OH 2 ]
Representando por p 5 2log, la expresión anterior se convierte en:
pK w
5 p[H 3
O 1 ] 1 p[OH 2 ]
Si establecemos que: [H 3
O 1 ] 5 H y [OH 2 ] 5 OH, tendremos:
pK w
5 pH 1 pOH
De aquí, definimos al potencial de hidrógeno (pH) como el logaritmo negativo de la concentración
de iones hidrógeno o hidronio.
pH 5 2log [H 1 ]
El pOH se define de igual forma como el logaritmo negativo de la concentración de iones
oxhidrilo.
pOH 5 2log [OH 2 ]
y de las ecuaciones anteriores resulta:
Ejemplos:
pH 1 pOH 5 14
1. ¿Cuál es el pH de una disolución 0.5 molar de HCl?
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