PH y pOH

Diferencia entre pH y pOH

Antes de sumergirnos en el mundo del pH y el pOH, debemos recordar la definición de ácidos y bases. Los ácidos y las bases tienen diferentes definiciones, ¡según a quién preguntes!

Svante Arrhenius fue el primer químico que clasificó los ácidos y las bases. Los ácidos de Arrhenius son ácidos que se disocian en el agua y forman iones ^H+. Las bases de Arrhenius, en cambio, se disocian en el agua y forman ^iones OH-.

Otros químicos que idearon definiciones de ácido y base fueron Johannes Brønsted y Thomas Lowry. Juntos, definieron los ácidos y las bases por su capacidad de donar y aceptar protones (iones de hidrógeno). Los ácidos de Brønsted-Lowry son donantes de protones (^H+), mientras que las bases de Brønsted-Lowry son aceptores de protones (^H+).

Ahora que sabemos un poco más sobre ácidos y bases, ¡definamos qué son el pH y el pOH!

El pH se mide utilizando una escala de pH que va de 0 a 14. Cuanto menor es el pH, más ácida es una solución y mayor es la concentración de iones ^H+ en la solución. Por tanto, las soluciones ácidas tienen una concentración muy pequeña de iones ^OH- en comparación con la gran cantidad de iones ^H+ de la solución.

• Las soluciones ácidas tienen un pH inferior a 7
• Las soluciones básicas tienen un pH superior a 7
• Las soluciones con pH 7 se consideran neutras.

Fig.1-Escala de pH

Escala de pOH

La suma del pH y el pOH de una solución acuosa es igual a 14. La relación entre pH y pOH es la siguiente:

$\mathrm{pH}+\mathrm{pOH}=14$

Por tanto, si conoces el pH o el pOH, ¡puedes calcular fácilmente el valor que falta! Por ejemplo, si tienes un pOH de 3, entonces el pH sería igual a 11, porque 11 + 3 = 14. Recuerda:

• Cuanto menor sea el valor de pH, más ácida es una solución, mayor es la concentración de ^H+ y menor la ^de OH-.
• Cuanto menor es el valor de pOH, más básica es una solución, mayor es la ^{concentración} de OH- y menor laconcentración de ^H+ .

Fig.2-Escala que muestra el pH y el valor pOH

Fórmula de pH y pOH

La fórmula para calcular el pH y el pOH es:

$$\begin{gathered} \mathrm{pH}=-{\log }_{10}\left[{\mathrm{H}}^{+}\right] \\ \mathrm{pOH}=-{\log }_{10}\left[{\mathrm{OH}}^{-}\right] \end{gathered}$$

Estas fórmulas pueden parecer un poco confusas, pero no te preocupes, ¡las pondremos en práctica!

Veamos ahora un ejemplo en el que interviene el pOH.

Utilizar el pH y el pOH para calcular la concentración de iones

¡Podemos reordenar las fórmulas de pH y pOH para hallar las concentraciones de iones hidrógeno e hidróxido!

$$\begin{gathered} \left[{\mathrm{H}}^{+}\right]={10}^{-\mathrm{pH}} \\ \left[{\mathrm{OH}}^{-}\right]={10}^{-\mathrm{pOH}} \end{gathered}$$

¡Vamos a resolver otro ejemplo!

pOH a pH

Durante tu examen de química AP, lo más probable es que te pidan que conviertas pOH en pH. Esto se puede conseguir utilizando las distintas fórmulas que hemos aprendido hasta ahora. La forma más sencilla es utilizar la fórmula pH + pOH = 14.

Sin embargo, a veces tendrás que utilizar más de una fórmula para hallar el pH. Veamos un ejemplo.

pH de los ácidos fuertes

Losácidos fuertes son ácidos que se disocian completamente en soluciones acuosas para formar iones de hidrógeno positivos.

Los ácidos fuertes tienen un pH muy bajo, la mayoría entre 0 y 1.

Algunos ácidos fuertes comunes que debes conocer son

• HCl
• HBr
• HI
• _HNO3
• _HClO3
• _HClO4
• _H2SO4

Como los ácidos fuertes se disocian completamente en la disolución, ¡podemos suponer que la concentración del ácido fuerte será igual a la concentración de los iones de hidrógeno en la disolución!

pH de las bases fuertes

Lasbases fuertes son bases que se disocian completamente en soluciones acuosas, formando iones ^OH-. Al contrario que los ácidos fuertes, las bases fuertes tienen un pH muy alto, normalmente en torno a 12-14

Algunas bases fuertes con las que debes estar familiarizado son

• NaOH
• LiOH
• KOH
• RbOH
• CsOH
• Ca(OH₎2
• Mg(OH)₂
• Ba(OH)₂
• Sr(OH)₂

El mismo principio se aplica a las bases fuertes. Como las bases fuertes también se disocian completamente, suponemos que la concentración de la base fuerte será igual a la concentración de los iones hidróxido en la solución.

Ahora ya deberías estar familiarizado con el pH y el pOH y con la forma de aplicar sus fórmulas a distintos problemas.

_Referencias:

_{Malone, L. J., Dolter, T. O., & Gentemann, S. (2013). Conceptos básicos de Química (8ª ed.). Hoboken, NJ: John Wiley & Sons.}

_{Swanson, J. W. (2020). Todo lo que necesitas para triunfar en Química en un cuaderno enorme. Workman Pub.}

_{Saunders, N. (2020). Química Supersencilla: The Ultimate Bitesize Study Guide. Londres: Dorling Kindersley.}