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7.2  EQUILIBRIOS ÁCIDO-BASE EN AGUA

 

223

pondientes. La mayor parte de las soluciones que se tratarán son más bien diluidas, y a 

menudo interesarán los cambios relativos de pH (y los cambios grandes), en cuyo caso los 

pequeños errores son insignificantes. Se simplificarán las expresiones, como H



 en vez de 

H

3

O



. Esto no es incongruente, ya que las aguas de solvatación asociadas a otros iones o 

moléculas (por ejemplo, iones metálicos) por lo general no se escriben, y H

3

O



 no es de 

cualquier manera una representación exacta de la especie presente.

La  concentración molar se representará con corchetes [ ] alrededor de la especie. 

Las ecuaciones simplificadas para las reacciones anteriores son:

  

(7.9)

  

(7.10)

  

(7.11)

  

(7.12)

  

(7.13)

K

a

 y K

w

 son las constantes molares de equilibrio.

A 25

C, K

w

 

 1.0  10

14

. El producto de la concentración de ion hidrógeno y la 

concentración de ion hidroxilo en solución acuosa siempre es igual a 1.0 

 10

14

 a la tem-

peratura del laboratorio:

 [H



][OH



 1.0  10

14

 (7.14)

Entonces, en agua pura las concentraciones de estas dos especies son iguales, ya que no 

hay otras fuentes de H



 ni de OH



, salvo la disociación del H

2

O:

 [H



 [OH



]

Por tanto, 

[H



][H



 1.0  10

14

 [H



 1.0  10

7

 M 

⬅ [OH



]

Si se agrega un ácido al agua, se puede calcular la concentración de ion hidroxilo si se 

sabe la concentración de ion hidrógeno del ácido. Salvo cuando la concentración de ion 

hidrógeno del ácido es muy pequeña, 10

6

 M o menor, se puede ignorar cualquier contri-

bución al [H



] por la ionización del agua.

Es una fortuna para los quími-

cos (¡y en especial para los es-

tudiantes!) que la naturaleza 

haya hecho que K

w

 fuera un nú-

mero uniforme único a la tem-

peratura del laboratorio. Hubiera 

sido muy complicado hacer 

cálcu los de pH con K

w

 como 

2.39 

 10

13

. Sin embargo, en 

la sección 7.4 tendrán que ha-

cerse (para otras temperaturas).

HCl

H

Cl

HOAc

 H

OAc

K

a

H

2

O

 H

OH

K

w

[H ][OH ]

[H ][OAc ]

[HOAc]

Ejemplo 7.1

Se prepara una solución 1.0 

 10

3

 M de ácido clorhídrico. ¿Cuál es la concentración de 

ion hidroxilo?

Solución

Como el ácido clorhídrico es un electrólito fuerte y se disocia por completo, la concentra-

ción de H

es 1.0 

 10

3

 M. Por tanto,

 (1.0 

 10

3

)[OH



 1.0  10

14

 [OH



 1.0  10

11

 M

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