El agua como electrolito débil
El pH y la ecuación de Henderson – Hasselbach
A causa de la pequeña masa del átomo de hidrógeno, y dado que su único electrón se halla fuertemente retenido por el átomo de oxígeno, hay una tendencia limitada del ion de hidrógeno a disociarse del átomo de oxígeno al que se halla unido covalentemente en una molécula de agua y a saltar al átomo de oxígeno de la molécula de agua adyacente a la cual se halla unido por enlace de hidrogeno.
En esta reacción se producen el ion hidronio (H3O+) y el ion hidroxilo (OH-), por lo que en realidad el agua se puede considerar una mezcla de:
Agua molecular (H2O)
+ Protones hidratados (H3O+)
+ Iones hidroxilo (OH-)
La disolución iónica del agua es un proceso de equilibrio:
Para el cual podemos escribir la constante de equilibrio:
El pH
El pH es una forma de expresar la acidez o basicidad de las disoluciones. El producto iónico del agua, Kw, constituye la base para la escala de pH, que es un medio de designar la concentración real de hidrogeniones (y por tanto de hidroxilos). Así el pH se define como el logaritmo decimal cambiado de signo, de la concentración de hidrogeniones (protones H+).
También hay otras formas, logarítmicas de expresar las concentraciones. El uso de una u otra dependerá de los datos del problema en cuestión:
Relación entre pH y pOH
Kw = [H+] · [OH-] = 10-14
- log Kw = - log [H+] + (- log [OH-]) = - log 10-14
pKw = pH + pOH = 14
Concentraciones, pH y pOH
La ecuación de Henderson – Hasselbach
La ecuación de Henderson-Hasselbalch es una fórmula química que se utiliza para calcular el pH, de una solución buffer, o tampón, a partir del pKa (la constante de disociación del ácido) y de las concentraciones de equilibrio del ácido o base, del ácido o la base conjugada:
