Reacciones ácido-base

Acid-Base Reaction

Un ácido libera H⁺ en agua y una base libera OH⁻. El pH se define con el logaritmo de la concentración de iones hidrógeno: menor que 7 es ácido, 7 es neutro y mayor que 7 es básico. Cuando se encuentran, H⁺ y OH⁻ forman agua en una neutralización. Aquí mueves los deslizadores de [H⁺] y del volumen de ácido para ver la escala de pH y la curva de neutralización.

¿Qué son ácido y base?

💡 Definición de Arrhenius

①Ácido: libera H⁺ en agua

②Base: libera OH⁻ en agua

③HCl → H⁺ + Cl⁻ (ácido)

④NaOH → Na⁺ + OH⁻ (base)

Escala de pH

exponente de [H⁺] (10⁻n)3

Definición de pH

pH = -log[H⁺]

[H⁺]: concentración molar de H⁺ (M)

Autoionización del agua

[H⁺] · [OH⁻] = K_w = 1,0 × 10⁻¹⁴ (25 °C)

agua pura: [H⁺] = [OH⁻] = 10⁻⁷ M → pH = 7

🔍 ¡Comprueba con el slider!

①pH < 7: ácido ([H⁺] > [OH⁻])

②pH = 7: neutro

③pH > 7: básico

④Una unidad de pH = factor 10 en [H⁺]

Neutralización

volumen de HCl5 mL

Reacción

H⁺ + OH⁻ → H₂O

H⁺ del ácido y OH⁻ de la base forman agua

Punto de equivalencia

n_ácido × valencia = n_base × valencia

CV(ácido) × a = CV(base) × b

💡 Valoración

①10 mL NaOH + 10 mL HCl → neutralización completa (pH = 7)

②Exceso de ácido → pH < 7; exceso de base → pH > 7

③En el punto de equivalencia la T es máxima

④Sirve para determinar concentraciones desconocidas

Practícalo

Ejemplo 1

Halla el pH de una disolución 0,01 M de ácido clorhídrico (HCl). (HCl es ácido fuerte, totalmente ionizado)

El HCl es un ácido fuerte: se ioniza por completo y [H⁺] iguala a la concentración.

[H⁺] = 10⁻² M

Sustituye en pH = −log[H⁺].

pH = −log(10⁻²) = 2

▸ pH = 2

En un ácido fuerte la concentración es [H⁺], así que basta cambiar el signo del exponente para obtener el pH.

Ejemplo 2

Halla el pH de una disolución 0,001 M de hidróxido de sodio (NaOH). (25 °C)

El NaOH es una base fuerte, así que [OH⁻]=10⁻³ M y pOH=3.

[OH⁻]=10⁻³ M, pOH=3

Usa la relación pH + pOH = 14.

pH = 14 − 3 = 11

▸ pH = 11

Para una base, halla primero el pOH y réstalo de 14 para obtener el pH.

Resumen

Cálculo del pH

pH = -log[H⁺]

pH + pOH = 14 (25 °C)

Tipo de simulacro KICE 2023 Química I, adaptado

¿Qué volumen de disolución 0,1 M de NaOH se necesita para neutralizar 100 mL de disolución 0,1 M de HCl?

①50 mL

②100 mL

③150 mL

④200 mL

⑤250 mL

▸ ② 100 mL

En el punto de neutralización se cumple n(H⁺)=n(OH⁻).

Halla los moles de HCl y calcula el volumen de NaOH con los mismos moles.

n(HCl)=0.1×0.1=0.01 mol → V(NaOH)=0.01/0.1=0.1 L

🎯 Puntos clave

①Memoriza pH = −log[H⁺]

②ΔpH = 1 → [H⁺] cambia 10 veces

③Neutralización: H⁺ + OH⁻ → H₂O

④Punto de equivalencia: n_ácido × val = n_base × val

⑤Ácido fuerte + base fuerte → pH 7; débil + fuerte → pH > 7

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Química II · Propiedades de los gases

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