Soluciones de Ácidos y Bases Fuertes

Los ácidos fuertes se disocian completamente en agua. Por ejemplo, el ácido nítrico se disocia completamente en iones de hidronio e iones de nitrato. Como los iones de hidronio generados por la autoionización del agua son insignificantes, la concentración de iones de hidronio en el agua es igual a la concentración del ácido fuerte.

El pH de estas soluciones se puede determinar usando la concentración inicial del ácido fuerte. Por ejemplo, en una solución de ácido clorhídrico al 0, 10 molar, el ácido clorhídrico se disociará completamente en los iones de hidronio y los iones de cloruro y, por lo tanto, la concentración de iones de hidronio de la solución también será de 0, 10 molar. Si consideramos el logaritmo negativo de esta concentración, el pH de la solución es igual a uno.

Por el contrario, el pH de una solución se puede utilizar para determinar la concentración de iones de hidronio de una solución. Por ejemplo, para una solución de pH 3, 60, su concentración de iones de hidronio se puede determinar resolviendo la ecuación 3, 60 es igual al logaritmo negativo de la concentración de iones de hidronio. Para resolver la concentración, multiplique ambos lados por uno negativo y luego tome el antilogaritmo de ambos lados La concentración de iones de hidronio es igual a 2, 5 10⁻⁴ molar.

Las bases fuertes que son hidróxidos de metales del grupo uno, como el hidróxido de sodio y el hidróxido de potasio, se disocian completamente en la solución. Por ejemplo, el hidróxido de sodio 0, 20 molar se disociará completamente en agua y producirá iones de sodio 0, 20 molar y en iones de hidróxido al 0, 20 molar. Sin embargo, los hidróxidos metálicos del grupo dos, como el hidróxido de bario y el hidróxido de calcio, producen dos moles de iones de hidróxido por cada mol de base.

Por ejemplo, el hidróxido de calcio 0, 020 molar se disociará completamente en agua y producirá iones de calcio 0, 020 molar y en iones de hidróxido 0, 040 molar. Los óxidos de metales iónicos, como el óxido de sodio y el óxido de calcio, también son bases fuertes. Su ion de óxido reacciona con el agua y produce iones de hidróxido.

La concentración de iones de hidróxido se puede utilizar para calcular el pOH y el pH de la solución. Por ejemplo, una solución molar de hidróxido de potasio 5x10⁻⁵ tiene la misma cantidad de iones de hidróxido que una base fuerte y, por lo tanto, tiene un pOH de 4, 30. Al igual que el pH, también se puede usar un pOH de la solución para determinar la concentración de iones de hidróxido resolviendo la ecuación:pOH es igual al logaritmo negativo de la concentración de iones de hidróxido Dado que el pH más pOH es igual a 14 y el pOH es 4, 3, el pH de la solución es 9, 7.