Diagrama dinàmic
100 mL
H₃O⁺ · OH⁻
Àcids, bases i pH
Objectiu: diferenciar dilució i neutralització observant com canvien el pH, el balanç d’ions i la proximitat al punt neutre.
pH2.0pOH12.0
01234567891011121314
Dilució
- Afegeixes aigua
- Augmenta el volum
- Disminueix la concentració
- El pH s’acosta a 7
Neutralització
- Afegeixes àcid o base oposada
- Hi ha reacció química
- H₃O⁺ + OH⁻ → 2 H₂O
- El pH s’acosta a 7 perquè es compensen els ions
L’escala de pH és logarítmica
Una diferència d’1 unitat de pH equival a un factor ×10 en la concentració d’H₃O⁺.
Fórmula aplicada (general)
pH = -log₁₀([H₃O⁺])
[H₃O⁺] = 10-pH
Substitució: [H₃O⁺] = 10-2.0
Resultat: [H₃O⁺] ≈ 1.00e-2 M
Relació complementària
pH + pOH = 14
pOH = 14 - pH = 14 - 2.0 = 12.0
[OH⁻] = 10-pOH = 10-(14-2.0)
Resultat: [OH⁻] ≈ 1.00e-12 M
Aquesta dissolució té aproximadament 100.000 vegades més H₃O⁺ que l’aigua neutra.
Exemple clau: pH 3 és 100 vegades més àcid que pH 5.
Punts clau
- Diluir amb aigua acosta el pH cap a 7, però no neutralitza per reacció química.
- Neutralitzar implica reacció entre H₃O⁺ i OH⁻.
- El pH és logarítmic: canvis petits en pH impliquen canvis grans de concentració.
Investiga
Pregunta
Diluir un àcid i neutralitzar-lo tenen el mateix efecte sobre el pH?
Procediment
- Comença amb una substància àcida (p. ex. suc de llimona) i anota el pH inicial.
- Prem «Afegir aigua» 4 o 5 vegades i anota com canvia el pH a cada pas.
- Prem «Reiniciar» per tornar a la mateixa substància inicial.
- Ara prem «Afegir base» el mateix nombre de vegades i anota com canvia el pH.
Dades
El pH després de cada acció, per a les dues sèries (aigua i base).
Anàlisi
Compara la rapidesa amb què el pH s’acosta a 7 en cada sèrie.
Conclusió
Diluir i neutralitzar acosten tots dos el pH cap a 7, però per motius diferents. Quin dels dos ho fa més ràpid, i per què?
Feedback ràpid
T’ha ajudat aquesta simulació a entendre el concepte?