Sal: sabemos que si dejamos agua por si misma... entonces
tenemos H2O... tenemos un equilibrio con la
versión autoionizada de si misma.
Entonces un poco de agua se convertirá en iones hidrógeno,
y sabemos que toman la forma de iones hidrogeniones.
Y éstos se unen a otras moléculas de agua.
Y pueden ser H3O, lo escribiremos aquí
como un ion hidrógeno.
Lo que es realmente un protón libre.
Más un ion hidroxilo.
Y también sabemos que este caso de estado de equilibrio es a 25
grados Celcius.
Y recordamos, que contantes de equilibrio y
reacciones equilibradas solo dependen de la temperatura.
Nada más.
Para una molécula dada, por supuesto.
Entonces 25 grados Celcius.
También sabemos, lo hicimos hace dos videos, que
la constante de equilibrio-- para repasar-- es la
concentración de los productos divididos por la concentración
de los reactivos.
Pero quien reacciona en este caso es sólo el agua.
Que también es el solvente.
Y si quien reacciona es lo que eres-- está en todas partes.
Entonces si volvemos atrás con este ejemplo intuitivo, la
probabilidad de encontrarlo es 1.
Entonces siempre está ahí, entonces simplemente no lo incluimos.
Entonces simplemente lo dividimos por 1 o lo que sea, y esto es
igual a la constante de equilibrio del agua.
Aprendimos que eso es 10 a la menos 14.
Porque el agua por si misma va a tener una concentración de hidrogeniones
de 10 a la menos 7 y una de hidroxilos
de 10 a la menos 7.
Y si llevamos un registro de todo... entonces... si tomamos
el pKw
qué era eso?
Si ponemos una p delante de algo, significa que
usamos el logaritmo negativo.
Entonces el menos logaritmo de 10 a la menos 14, el logaritmo en base 10
a la menos 14, es menos 14
Entonces el negativo será simplemente 14.
Entonces, pKw es 14 que es igual a... si tomamos el logaritmo
negativo de este lado aquí... aquí lo haré
Esta es una propiedad del logaritmo.
Esto es más matemática en la química.
Entonces el log de H+ por OH por nuestro ion hidroxilo.
Es lo mismo, son las propiedades del logaritmo.
Es lo lo mismo que menos log de H+ menos, o se
puede decir mas el menos log de OH-.
Y qué es esto?
bueno esto es el pH, que es igual
al menos log.
Esto es 10 a la menos7, no?
10 a la menos7,
El log de eso es menos 7.
tienes el menos delante.
Entonces es el pH, que es igual a 7.
Y qué es esto?
Aquí está.
Éste es nuestro pOH.
El menos log de la concentración de hidroxilos.
Y por supuesto, eso también es 10 a la menos 7.
Vemos que nuestro pOH es igual al log de eso, que es menos 7.
Tenemos el menos delante.
Es igual a 7.
Entonces tenemos que la pequeña fórmula del pkw,
o el log negativo de la constante de equilibrio del agua,
pKw es igual al pH del agua mas el pOH del agua.
Y esto a 25º C, aquí está el tema
que permanecerá constante porque vamos a comenzar
a mezclar un poco, tirando ácido y
base al agua.
Esto siempre de 14 a 25ºC.
Recuerda, mientras la temperatura sea constante y
no te metas mucho con molécul apor si misma, tu
enstante de equilibrio permanece constante.
Por eso la llamamos constante.
Entonces con eso fuera del camino, pensemos que
pasa si arrojamos un poco de ácido en ---digamos que tengo un poco
de Ácido Clorhídrico.
Usaré colores para hacerlo de forma creativa.
Tengo Ácido Clorhídrico.
Es una solución acuosa.
Sabemos que se disocia completamente, lo que significa que
sólo nos quedaremos con el ion hidrógeno en el cual
por supuesto se adhiere a otra molécula de agua y
se convierte en hidróneo.
Más el ion cloruro, o ion negativo.
Aquí-
Y digamos que hago esto con 1molar...o ya saben,
esto es a veces escrito 1 M mayúscula ..
de Ácido Clorhídrico.
Qué estoy haciendo básicamente?
Estoy tomando 1 molar de Ácido Clorhídrico, literalmente
significa que tomo 1 mol de HCl por litro
de la solución total.
Lo que es principalmente agua.
Es una solución acuosa.
Por litro de agua, no?
Cuál es la concentración de estas cosas?
aquí?
O en particular, cuál es la concentración de
H?
Bueno, si esta totalmente disociado, no?
Entonces todas estas cosas-- esta no es una reacción equilibrada.
Recuerda.
Yo solo dibujé una flecha de un sentido hacia la derecha.
Ni siquiera hay una pequeña hacia la izquierda.
Este es un Ácido Clorhídrico fuerte.
Entonces si realmente ponemos 1 molar de esto en una solución
acuosa, no vas a ver nada de esto.
Solo verás ésto.
Verás que la concentración de hidrógeno aquí en
la solución acuosa será igual a 1 molar.
Y también habrá 1 molar de cloruros, pero
no nos interesan-
Si todavía no lo dije, sería lindo darse cuenta de
qué pH es la solución.
Ahora que le puse Ácido Clorhídrico.
Bueno, el pH es la Concentración de H.
Ya tenemos la concentración de H.
Es 1 molar, o 1 mol por litro de solución.
Entonces el pH será igual al menos log en base 10 de
nuestra concentración de H.
O sea de 1.
10 elevado a la qué potencia es igual a 1?
Bueno cualquiera elevado a la 0 es igual a
1, incluyendo 10-
Esto es igual a 0 menos 0 es 0.
Entonces el pH es 0.
Si tenemos 1 molar de Ácido Clorhídrico y si
lo ponemos en una solución acuosa.
Y bueno, supongo que estoy diciendo que lo agregamos a
una solución, cuando digo que es 1 molar.
Si la concentración es de 1 mol por litro de
solución, donde el disolvente es agua, terminaremos
con un pH de 0.
El pH es 0.
Entonces el pH del agua sin ácido, es
igual a 7.
Se considera un pH neutro.
Ahora sabemos que si tenemos una solución acuosa
con 1 molar de Ácido Clorhídrico, podemos decir --yo lo hago
en rojo porque-- pH del HCl en agua es igual a 0.
Obviamente un pH bajo es más acídico.
Y repasamos de los videos anteriores.
Veamos cuál es el pOH del Ácido Clorhídrico.
pOH de Ácido Clorhídrico en solución acuosa.
Nos referimos al principio de Le Chatelier no?
Si vamos a lo que decía.
Esto es agua pura.
Si tenemos que agregarle 1 molar de Ácido Clorhídrico,
esencialmente le tiramos una tonelada de
Protones hidrógenos.
Substancialmente le incrementamos la concentración de esto.
Y el principio de Le Chatelier dice oh, bueno eso significa que
un montón del esto va a ser consumido y la reacción
irá en esta dirección.
El equilibrio de la reacción irá en esa dirección,
Pero recuerda.
El agua por si misma tiene una concentración de 10 a la menos 7.
Vamos a tirarle un millón-- quiero decir que son 10 millones
de partes de mol por litro.
Ahora lo agregamos,--qué es eso?
10 a la séptima.
Vamos a tirarle 10 millones de veces de H
en el agua.
Todo esto se consume.
Tal vez va para allá.
Y la concentración de esto se tira hacia abajo
porque estamos vertiendo tanto.
Y la concentración de esto aumenta porque solo
puede consumir mucho de estos chicos,
No hay tanto de esto.
Solo hay 10 a la menos 7 molar de esto.
Esto termina siendo 1 molar.
Y si esto termina siendo 1 molar-- porque 10 a la
menos 7 molar, esencialmente se puede ver como
todo se consume con lo de este lado.
qué termina siendo la concentración de OH?
Bueno, ya sabemos que el pKw es 14 de agua a 25
grados, y que el pKw del agua es igual al pH de
tu solución mas tu pOH.
Entonces tu pH para el ácido clorhídrico es 0, no?
Tenemos 1 molar de ácido clorhídrico.
Luego tu pOH de 1 molar de ácido clorhídrico es 14.
Aquí nuestro pOH es igual a 14.
Hagamos lo mismo con una base y nos daremos cuenta
de qué pH es.
Una base fuerte.
Y creo que verán que es lo opuesto.
Digamos que tengo hidróxido de potasio.
Una base fuerte.
Se disocia completamente en el agua a cationes potasio.
Iones cargados positivamente.
Mas iones hidroxilos.
Se disocia completamente.
Entonces si pongo algo de esto en solución acuosa-- debería
escribirlo-
Solución acuosa solo significa que estamos en agua, por supuesto.
Y si esencialmente ponemos 1 molar-- recuerda
las unidades de concentración.
Podemos decir, oh, el ácido clorhídrico
tiene un pH de 0.
No.
Tienes que decir que 1 molar de ácido clorhídrico
tiene un pH de 0.
Y de hecho no lo escribí.
Déjame escribirlo-
1 molar.
Y dejaré que te des cuenta cuál es el pOH de
2 molar de ácido clorhídrico.
o 10 molar,
Y que te des cuenta de cuáles son esos pHs.
Pero si tenemos 1 molar de hidróxido de potasio
Tenemos 1 molar de esto.
Y se disocia completamente.
en agua.
Entonces no queda nada de esto.
Cuál es la concentración de OH?
Cuando la concentración de OH sea 1 molar.
no?
Si tuviera un mol por litro de esto, tendremos un 1 mol
por litro de esto.
Porque todo esto desaparece en el agua.
Entonces cuál es el pOH?
pOH es el log negativo de esto.
El log de 1 es 0.
El negativo de 0 es 0.
Y el pH en estas circunstancias-- bueno podríamos
decir, oh, es la concentración de H.
No sabemos cuál es, pero
sabemos que cuando arrojamos un montón de esto,
tomará muchos H+ y los H+
bajarán mucho.
Pero cómo medirlo?
Bueno, recuerdalo.
25º Celcius.
La constante de equilibrio del agua es igual a
el pH mas el pOH.
Eso lo mostramos al principio.
14 es igual al pH mas 0.
Ese es el pOH en este caso.
Entonces el pH es 14.
Si tenemos 1 molar -- usé hidróxido de potasio en
este caso-- pero si tengo 1 molar de base fuerte-- dejame
anotarlo.
1 molar de base fuerte
Recuerda, fuerte es como un término oficial en química.
Significa completa disociación.
Tenemos un pH de 14 y un pOH de 0.
Si tenemos 1 molar de ácido fuerte.
Si alguien dice que tiene algo con pH de 0
que quisieran tirar encima tuyo, deberías negarte.
Porque probablemente te lastime.
no hay muchas chances, pero bueno, de todas maneras...
Entonces digamos que tenemos 1 molar de ácido fuerte,
Con un pH de 0 y pOH de 14.
De todas maneras, tal vez en el próximo capítulo lo verás,
Esto puede darte la impresión de que es una escala
absoluta.
Que 0 es lo más ácido que hay y 14 es lo más básico
en pH, pero
no es el caso.
Se puede ir sobre o
por debajo de esta escala.
Esto es cuando tenemos 1 molar de un ácido fuerte.
Si tenemos 2 molar de lo mismo, o
si tenemos 10 moles.
no?
Digamos que tenemos H
con una concentración de 10 molar,
Si tenemos 10 molar de un ácido fuerte, lo aplicamos
en una solución acuosa.
Es, cuando digo que es molar por definición.
Cuál será el pH?
El pH será el menos log de 10.
El log en base 10 de 10 es 1.
10 a la 1 es 10.
es igual a menos 1.
Menos 1 pH sería si tenemos 10 molar de
ácido clorhídrico o nítrico o algo como eso.
De todas maneras, eso es todo lo que veremos en este video.
Nos vemos la próxima.