Calcular el pH de un ácido débil, una base débil o un tampón

Elige el caso y escribe la constante (Ka o Kb; admite 1,8e-5) y las concentraciones. Para un tampón, la concentración del ácido y la de su sal (base conjugada).

pH de un ácido débil

Ka = x² / (C − x) pH = −log x Aproximación (x ≪ C): x ≈ √(Ka · C)

Un ácido débil solo cede parte de sus H⁺, así que no basta con pH = −log C. Hay que usar la constante de acidez. El ácido acético 0,1 M (Ka = 1,8 · 10⁻⁵) tiene pH 2,88, no 1.

Bases débiles

Igual, pero con Kb y OH⁻: se calcula el pOH y luego pH = 14 − pOH. El amoniaco 0,1 M (Kb = 1,8 · 10⁻⁵) tiene pH 11,12.

Disoluciones tampón

pH = pKa + log([A⁻] / [HA])

Un ácido débil mezclado con su sal resiste los cambios de pH al añadir ácidos o bases. Funciona mejor cuando las dos concentraciones son parecidas, con el pH cerca del pKa.

Constantes de acidez a 25 °C

Ácido acético (CH₃COOH)1,8 · 10⁻⁵pKa 4,74
Ácido fórmico (HCOOH)1,8 · 10⁻⁴pKa 3,74
Ácido fluorhídrico (HF)6,8 · 10⁻⁴pKa 3,17
Ácido carbónico (H₂CO₃ (1.ª))4,3 · 10⁻⁷pKa 6,37
Ácido hipocloroso (HClO)3 · 10⁻⁸pKa 7,52
Ion amonio (NH₄⁺)5,6 · 10⁻¹⁰pKa 9,25

Preguntas frecuentes

¿Cómo se calcula el pH de un ácido débil?

Con su Ka: se plantea Ka = x² / (C − x), se despeja x = [H₃O⁺] y pH = −log x. Si el ácido se disocia poco, vale x ≈ √(Ka · C).

¿Cuál es el pH del ácido acético 0,1 M?

Unos 2,88. Con Ka = 1,8 · 10⁻⁵, [H₃O⁺] = 1,33 · 10⁻³ mol/L y solo se disocia el 1,3 % del ácido.

¿Cómo se calcula el pH de una disolución amortiguadora?

Con la ecuación de Henderson-Hasselbalch: pH = pKa + log([sal] / [ácido]). Con las dos concentraciones iguales, pH = pKa.

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