Ionización del agua y su relación con el pH

Stuciencia

2 Sept 202008:05

Summary

TLDREn este video se explica de manera clara y detallada el proceso de ionización del agua y su relación con el pH. Se aborda cómo el agua pura presenta una conductividad eléctrica débil debido a la disociación de las moléculas en iones hidronio e hidroxilo. Se explica el concepto de constante de ionización del agua y cómo esta se usa para determinar la concentración de los iones en una disolución. Además, se introduce la escala de pH, su relación con el pH y el pOH, y se exploran las características de soluciones ácidas, neutras y básicas. El video finaliza invitando a los espectadores a suscribirse y compartir el contenido.

Takeaways

😀 El agua pura tiene una conductividad eléctrica débil debido a la ionización en baja concentración de iones hidrógeno e hidróxido.
😀 La ionización del agua ocurre cuando una molécula actúa como ácido, cediendo un protón, y la otra como base, aceptando el protón, formando iones H₃O⁺ y OH⁻.
😀 La constante de ionización del agua, Kw, es el producto de las concentraciones de iones hidronio e hidróxido y su valor a 25°C es 1 × 10⁻¹⁴.
😀 En soluciones neutras, las concentraciones de iones H₃O⁺ y OH⁻ son iguales, y el valor de Kw se mantiene constante.
😀 En soluciones ácidas, la concentración de iones H₃O⁺ es mayor que 1 × 10⁻⁷ mol/L, mientras que en soluciones básicas, la concentración de OH⁻ es mayor que 1 × 10⁻⁷ mol/L.
😀 La relación entre la concentración de iones H₃O⁺ y OH⁻ en disoluciones acuosas está vinculada a través del producto iónico del agua, lo que permite determinar la concentración de uno a partir del otro.
😀 El concepto de pH fue introducido por Sorensen en 1909 y se define como el logaritmo negativo de la concentración molar de los iones H₃O⁺.
😀 El pOH es similar al pH, pero mide la concentración de iones OH⁻, y se relaciona con el pH a través de la ecuación pH + pOH = 14.
😀 En la escala de pH, las soluciones ácidas tienen pH menor a 7, las soluciones neutras tienen pH igual a 7, y las soluciones básicas tienen pH mayor a 7.
😀 La escala de pH es logarítmica, lo que significa que una disminución en pH indica un aumento en la concentración de iones H₃O⁺, y viceversa.
😀 Es posible tener valores de pH negativos o mayores a 14 en soluciones extremas donde la concentración de iones H₃O⁺ o OH⁻ excede 1 mol/L.

Q & A

¿Qué indica la conductividad eléctrica del agua pura?
-La conductividad eléctrica del agua pura indica que existen iones en muy baja concentración, lo que sugiere que el agua se ioniza ligeramente.
¿Cómo ocurre la ionización del agua?
-La ionización del agua es un proceso reversible entre dos moléculas de agua, donde una actúa como ácido y cede un protón, mientras que la otra lo capta, generando iones hidróxilo (OH-) y iones hidronio (H3O+).
¿Qué es la constante de ionización del agua?
-La constante de ionización del agua es el producto de las concentraciones de iones hidronio e hidroxilo en equilibrio, representado por Kw, y su valor es 1 × 10⁻¹⁴ a 25°C.
¿Cómo se relacionan las concentraciones de iones hidronio e hidroxilo?
-Las concentraciones de iones hidronio e hidroxilo son inversamente proporcionales: un aumento en la concentración de uno implica una disminución en la del otro, manteniendo constante el valor de Kw.
¿Qué caracteriza a una disolución neutra?
-Una disolución neutra es aquella en la que las concentraciones de iones hidronio e hidroxilo son iguales, y el pH es 7.
¿Cómo se calcula la concentración de iones hidronio en una disolución neutra?
-La concentración de iones hidronio en una disolución neutra se calcula como la raíz cuadrada de Kw, lo que da un valor de 1 × 10⁻⁷ mol por litro.
¿Qué ocurre en las disoluciones ácidas con respecto a los iones hidronio?
-En las disoluciones ácidas, la concentración de iones hidronio es mayor que 1 × 10⁻⁷ mol por litro, lo que hace que la concentración de iones hidroxilo sea menor.
¿Qué sucede en las disoluciones básicas respecto a los iones hidronio?
-En las disoluciones básicas, la concentración de iones hidronio es menor que 1 × 10⁻⁷ mol por litro, lo que implica que la concentración de iones hidroxilo es mayor.
¿Cómo se define el pH y qué relación tiene con la concentración de iones hidronio?
-El pH se define como el logaritmo negativo en base 10 de la concentración molar de los iones hidronio. Un pH bajo indica mayor acidez, mientras que un pH alto indica mayor basicidad.
¿Cuál es la relación entre el pH y el pOH?
-La relación entre el pH y el pOH es tal que la suma de ambos es igual a 14. Esto se debe a la relación entre las concentraciones de iones hidronio e hidroxilo en el agua.