Corrección pH
Quisiera saber cómo puedo corregir el pH de una solución o simplemente cómo llevar una cierta cantidad de agua a un pH determinado. La situación: supongamos 100 lt de agua a un pH de 7,5 que quiero llevar a un pH de 9. Mi escaso conocimiento me dice que debería primero preparar una solución básica de concentración conocida pero no se cuáles son los cálculos para saber cuánto debo agregar para llegar a ese pH.
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Respuesta de gilillo
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Para corregir el pH de una solución acuosa lo más cómodo es agregar un ácido o una base fuerte. Los cálculos que deberás hacer en este caso solo involucran el hecho de que dicho ácido o dicha base fuerte se disocian completamente, entonces:
Para tu ejemplo donde tienes 100 lts de agua, y la quieres llevar a un pH de 9 lo primero que haremos sera calcular la concentración de OH que tendrá el agua con ese pH.
No se si sepas que pH + pOH = 14, y pOH = Log10[OH]
Entonces pOH = 5, y luego [OH] = 0.00001 m
Entonces si agregamos NaOH que es una base fuerte que se disocia completamente, la cantidad que agreguemos deberá ser tal que obtengamos una concentración de 0.00001 m; en este caso dependerá de la concentración de nuestra solución básica para saber cuanto hay que agregar.
Supongamos que tenemos una solución acuosa de NaOH 0.01 m, entonces,
Sea V el volumen de NaOH que agregaremos
Sea m la cantidad de moles de Na que estamos agregando debido a esta solución.
Dada la concentración del NaOH tenemos:
0.01 = m / V, ó
m = 0.01V
Para la concentración de la mezcla que aremos
0.00001 = m / (100 + V), sustituyendo "m"
0.00001 = 0.01V / (100 + V)
Despejando nos da:
V = 0.001 / (0.01 - 0.00001) = 0.1001 lts
En general en este caso es muy sencillo calcular la cantidad a agregar porque estas usando agua y agregando una base fuerte. EL procedimiento general para cualquier sustancia que conentga algunas sales u otras sustancias, y donde los ácidos o bases que dispongas no sean necesariamente fuertes consiste en plantear los equilibrio de disociación de todas las sustancias presentas en la mezcla, necesitarías las constantes de disociación de todas esas sustancias, y tendrías que plantear un sistemas de ecuaciones simultaneas, donde cada ecuación seria la expresión con la que calculas el equilibrio de dicha sustancia, por ejemplo
Ka = [HM] / [H+][M-], donde se supone que conoces Ka, que es la constante de ese acido.
No se que tanto conozcas de equilibrio químico, pero es lo básico para hacer cálculos sobre pH de mezclas acuosas.
Para tu ejemplo donde tienes 100 lts de agua, y la quieres llevar a un pH de 9 lo primero que haremos sera calcular la concentración de OH que tendrá el agua con ese pH.
No se si sepas que pH + pOH = 14, y pOH = Log10[OH]
Entonces pOH = 5, y luego [OH] = 0.00001 m
Entonces si agregamos NaOH que es una base fuerte que se disocia completamente, la cantidad que agreguemos deberá ser tal que obtengamos una concentración de 0.00001 m; en este caso dependerá de la concentración de nuestra solución básica para saber cuanto hay que agregar.
Supongamos que tenemos una solución acuosa de NaOH 0.01 m, entonces,
Sea V el volumen de NaOH que agregaremos
Sea m la cantidad de moles de Na que estamos agregando debido a esta solución.
Dada la concentración del NaOH tenemos:
0.01 = m / V, ó
m = 0.01V
Para la concentración de la mezcla que aremos
0.00001 = m / (100 + V), sustituyendo "m"
0.00001 = 0.01V / (100 + V)
Despejando nos da:
V = 0.001 / (0.01 - 0.00001) = 0.1001 lts
En general en este caso es muy sencillo calcular la cantidad a agregar porque estas usando agua y agregando una base fuerte. EL procedimiento general para cualquier sustancia que conentga algunas sales u otras sustancias, y donde los ácidos o bases que dispongas no sean necesariamente fuertes consiste en plantear los equilibrio de disociación de todas las sustancias presentas en la mezcla, necesitarías las constantes de disociación de todas esas sustancias, y tendrías que plantear un sistemas de ecuaciones simultaneas, donde cada ecuación seria la expresión con la que calculas el equilibrio de dicha sustancia, por ejemplo
Ka = [HM] / [H+][M-], donde se supone que conoces Ka, que es la constante de ese acido.
No se que tanto conozcas de equilibrio químico, pero es lo básico para hacer cálculos sobre pH de mezclas acuosas.
