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La acidez o basicidad de una solución acuosa se mide con el parámetro pI-! (potencial
Hidrógeno), donde pI-! '" - log
CH~
o
CH~
=
JO·PII,
En una solución acuosa neutra el pH
=
7 Y
esto significa que
CH~
=
10,7
(que corresponde a
la l1liz cuadrada de
K
w ,
ya que en la situación de neutralidad
C
H _
=
Con,), Si el pH fuera 5.
CIl~
=
10. 5 Y COH.
=
10,9
(Notar que los exponentes de
10
en C
H ..
y
COH .
deben sumar
siempre
-14,
para que
se
cumpla la ecuación
5.8).
Cuando el pH
=
5,
la concentl1lción del
ión
H>
es diez mil veces mayor que la concentración del ión OH-o por lo que esta solución
es acida.
Se
puede incorporar el parametro pH a la ecuación 5.9 haciendo
5.10
Ejemplo 5.2 En una reacción ácido - base catalizada las contantes de velocidad rueron:
ko
=
10.6 min,I, k
ll
>
=
lO L mor
l
min·! y "oH,
=
20 L mo r
l
min·
l
•
a) hallar los valores de
k.
p
a
valores de pH comprendidos entre
5
y
9
en intervalos de
0.5
unidades de pH.
b) Trazar la gráfica de log
k"p
V$.
pH con los datos anteriores.
Respuestas:
a) se puede resolver en forma tabular para la ecuación 5.10:
pH
5.0
5.5
6.0
6.5
7.0
7.5
8.0
8.5
9.0
""
1
x lO.6
1
x lO.6
1X10.6
1
x lO-6
1
x l O-6
1
xlO.6
1
xlO.6
I xl 0-.6
1 xlO-.6
k it>
xl0-pH
1
xlO-4
3.16 X10,5
I
x
lO's
3.16 xlO-.6
1
xlO.6
3.16xI0,1
I
X10,1
3.16xlO,8
I
xIO- B
koH,
XIO
PII
,14
2
xlO's
6.32
xl
0-3
2 xlO"
6.32
x
I0,7
2 X
10-.6
6.32 x
1
0.6
2
X
10,5
6.32
x
1
O,s
2
xlO-4
""
1.01
X
10-4
3.27
X
10-
5
Ll2
x
10,5
4.79
xlO-.6
4.oo x I0.6
7.64 x lO.6
2.11
x lO'
s
6.43 xlO' s
2.01
xlO'"
Notar que en los pH extremos los valores de kH_CH ..
y
kQH,C
OH _
son muy direrentes.
A
pH
=
5 el valor de
kll.;-CH~
es 5000 veces mayor quc "o1l_C
oo ,
y
a pH
=
9 el valor de kOIt,C
OH ,
es
20000
veces mayor que el de kH_C
H _.
El
valor menor es tan pequeño que no influye en la
suma de los tres términos. En cambio, en los valores intermedios de pH, 6.5, 7.0 Y 7.5, los
valores de las tres contribuciones son del mismo orden y
ka¡,
resu lta ser la suma de los tres
términos que aparecen en la ecuación 5. 10.
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