Diagrama dinámico
100 mL
H₃O⁺ · OH⁻
Ácidos, bases y pH
Objetivo: diferenciar dilución y neutralización observando cómo cambian el pH, el equilibrio de iones y la proximidad al punto neutro.
pH2.0pOH12.0
01234567891011121314
Dilución
- Añades agua
- Aumenta el volumen
- Disminuye la concentración
- El pH se acerca a 7
Neutralización
- Añades ácido o base opuesta
- Hay reacción química
- H₃O⁺ + OH⁻ → 2 H₂O
- El pH se acerca a 7 porque se compensan los iones
La escala de pH es logarítmica
Una diferencia de 1 unidad de pH equivale a un factor ×10 en la concentración de H₃O⁺.
Fórmula aplicada (general)
pH = -log₁₀([H₃O⁺])
[H₃O⁺] = 10-pH
Sustitución: [H₃O⁺] = 10-2.0
Resultado: [H₃O⁺] ≈ 1.00e-2 M
Relación complementaria
pH + pOH = 14
pOH = 14 - pH = 14 - 2.0 = 12.0
[OH⁻] = 10-pOH = 10-(14-2.0)
Resultado: [OH⁻] ≈ 1.00e-12 M
Esta disolución tiene aproximadamente 100.000 veces más H₃O⁺ que el agua neutra.
Ejemplo clave: pH 3 es 100 veces más ácido que pH 5.
Puntos clave
- Diluir con agua acerca el pH hacia 7, pero no neutraliza por reacción química.
- Neutralizar implica reacción entre H₃O⁺ y OH⁻.
- El pH es logarítmico: cambios pequeños en pH implican cambios grandes de concentración.
Investiga
Pregunta
¿Diluir un ácido y neutralizarlo tienen el mismo efecto sobre el pH?
Procedimiento
- Empieza con una sustancia ácida (p. ej. zumo de limón) y anota el pH inicial.
- Pulsa «Añadir agua» 4 o 5 veces y anota cómo cambia el pH en cada paso.
- Pulsa «Reiniciar» para volver a la misma sustancia inicial.
- Ahora pulsa «Añadir base» el mismo número de veces y anota cómo cambia el pH.
Datos
El pH después de cada acción, para las dos series (agua y base).
Análisis
Compara la rapidez con la que el pH se acerca a 7 en cada serie.
Conclusión
Diluir y neutralizar acercan ambos el pH hacia 7, pero por motivos distintos. ¿Cuál de los dos lo hace más rápido, y por qué?
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