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Química avanzada (AP Chemistry)

Curso: Química avanzada (AP Chemistry) > Unidad 12

Lección 1: Ácidos, bases y pH
Ciencia
Química avanzada (AP Chemistry)
Ácidos y bases
Ácidos, bases y pH
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La autoionización del agua y la Kw

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La autoionización del agua y su constante de autoionización Kw, y la relación entre [H⁺] y [OH⁻] en solución acuosa.

Puntos más importantes

  • El agua puede experimentar el proceso de autoionización para formar los iones start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript y start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript.
  • La constante de equilibrio de la autoionización del agua, K, start subscript, start text, w, end text, end subscript, es 10, start superscript, minus, 14, end superscript a 25, degrees, start text, C, end text.
  • En una solución neutra, open bracket, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket, equals, open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket.
  • En una solución ácida, open bracket, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket, is greater than, open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket.
  • En una solución básica, open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket, is greater than, open bracket, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket
  • Para las soluciones acuosas a 25, degrees, start text, C, end text, las siguientes relaciones siempre serán verdaderas:
K, start subscript, start text, w, end text, end subscript, equals, open bracket, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket, open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket, equals, 10, start superscript, minus, 14, end superscript
start text, p, H, end text, plus, start text, p, O, H, end text, equals, 14
  • La contribución que hace la autoionización del agua a open bracket, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket y open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket es relevante para soluciones de ácidos y bases extremadamente diluidas.

El agua es anfótera

El agua es uno de los disolventes más comunes para las reacciones ácido-base. Como discutimos previamente en un artículo sobre los ácidos y bases de Brønsted-Lowry , el agua también es anfótera, ya que tiene la capacidad de actuar como un ácido o base de Brønsted-Lowry.

Ejercicio de práctica 1: identificar la función del agua en una reacción

En las siguientes reacciones, identifica si el agua funciona como ácido, base, o ninguno de los dos.
1

Autoionización del agua

Dado que los ácidos y bases reaccionan entre ellos, se da a entender que el agua puede reaccionar con ella misma. Aunque pudiera resultar extraño, sí sucede que las moléculas de agua intercambien protones entre ellas de manera muy limitada. Este proceso se conoce como autoionización o autodisociación del agua.
El intercambio de protones puede expresarse con la siguiente ecuación balanceada:
start text, space, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, left parenthesis, l, right parenthesis, plus, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, O, end text, left parenthesis, l, right parenthesis, \rightleftharpoons, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, left parenthesis, a, c, right parenthesis, plus, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, left parenthesis, a, c, right parenthesis
Los modelos de espacio lleno muestran dos moléculas de agua. Cada molécula de agua se representa como una esfera grande y roja (oxígeno) con dos esferas pequeñas y grises (hidrógeno). Un producto es el ion hidronio que tiene tres hidrógenos y una carga positiva. El otro producto es el hidróxido, el cual tiene un hidrógeno y una carga negativa.
Una molécula de agua dona un protón (esfera naranja) a una molécula de agua vecina que actúa como una base Bronsted-Lowry al aceptar dicho protón. Los productos de la reacción ácido-base reversible son el ion hidronio y el hidróxido
Una molécula de agua dona un protón y actúa como un ácido de Bronsted-Lowry, mientras que otra molécula de agua acepta el protón y se comporta como una base de Bronsted-Lowry. El resultado es la formación de los iones hidronio e hidróxido en una relación molar 1, colon, 1. En cualquier muestra de agua pura, las concentraciones molares de hidronio, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, e hidróxido, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, deben ser iguales:
open bracket, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket, equals, open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket, space, space, start text, e, n, space, a, g, u, a, space, p, u, r, a, end text.
Toma en cuenta que este proceso es fácilmente reversible. Dado que el agua es un ácido débil y una base débil, los iones hidronio e hidróxido existen en muy pequeñas concentraciones en comparación con el agua no ionizada. ¿Qué tan pequeñas son estas concentraciones? Vamos a averiguarlo al examinar la constante de equilibrio (también llamada constante de autoionización) para esta reacción, la cual se representa mediante el símbolo especial K, start subscript, start text, w, end text, end subscript.

La constante de autoionización, K, start subscript, start text, w, end text, end subscript

La constante de autoionización se expresa de la siguiente manera:
K, start subscript, start text, w, end text, end subscript, equals, open bracket, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket, open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket, start text, left parenthesis, E, c, point, space, 1, right parenthesis, end text
Recuerda que al escribir las expresiones de equilibrio no se incluyen las concentraciones de sólidos y líquidos puros. Por lo tanto, al expresar K, start subscript, start text, w, end text, end subscript no se incluye la concentración de agua, un líquido puro.
Calculamos el valor de K, start subscript, start text, w, end text, end subscript a 25, degrees, start text, C, end text al usar open bracket, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket, que se relaciona con el start text, p, H, end text del agua. A 25, degrees, start text, C, end text, el start text, p, H, end text del agua pura es 7. Entonces, podemos calcular la concentración de iones hidronio en agua pura:
open bracket, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket, equals, 10, start superscript, minus, start text, p, H, end text, end superscript, equals, 10, start superscript, minus, 7, end superscript, start text, space, M, end text, space, space, start text, a, space, end text, 25, degrees, start text, C, end text
En la última sección vimos que el hidronio y el hidróxido se forman en una relación molar de 1, colon, 1 durante la autoionización del agua pura. Podemos usar esa relación para calcular la concentración de hidróxido en agua pura a 25, degrees, start text, C, end text:
open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket, equals, open bracket, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket, equals, 10, start superscript, minus, 7, end superscript, start text, space, M, end text, space, space, start text, a, space, end text, 25, degrees, start text, C, end text
¡Esto es algo difícil de visualizar, pero 10, start superscript, minus, 7, end superscript es un número extremadamente pequeño! En una muestra de agua, solamente una pequeña fracción de las moléculas de agua tendrán la forma ionizada.
Ahora que conocemos open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket y open bracket, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket, podemos usar estos valores en nuestra expresión de equilibrio para calcular K, start subscript, start text, w, end text, end subscript a 25, degrees, start text, C, end text:
K, start subscript, start text, w, end text, end subscript, equals, left parenthesis, 10, start superscript, minus, 7, end superscript, right parenthesis, times, left parenthesis, 10, start superscript, minus, 7, end superscript, right parenthesis, equals, 10, start superscript, minus, 14, end superscript, space, space, start text, a, space, end text, 25, degrees, start text, C, end text
Verificación de conceptos: ¿cuántos iones hidronio e hidróxido hay en un litro de agua a 25, degrees, start text, C, end text?

Relación entre la constante de autoionización, start text, p, H, end text, y start text, p, O, H, end text

El hecho de que K, start subscript, start text, w, end text, end subscript sea equivalente a 10, start superscript, minus, 14, end superscript a 25, degrees, start text, C, end text nos lleva a una nueva ecuación que resulta útil e interesante. Si sacamos el logaritmo negativo de ambos lados de la start text, E, c, point, space, 1, end text en la sección previa, obtenemos lo siguiente:
−log⁡Kw=−log⁡([H3O+][OH−])=−(log⁡[H3O+]+log⁡[OH−])=−log⁡[H3O+]+(−log⁡[OH−])=pH+pOH\begin{aligned}-\log{K_\text{w}}&=-\log({[\text{H}_3\text{O}^+}][\text{OH}^-])\\ \\ &=-\big(\log[\text{H}_3\text{O}^+]+\log[\text{OH}^-]\big)\\ \\ &=-\log[\text{H}_3\text{O}^+]+(-\log[\text{OH}^-])\\ \\ &=\text{pH}+\text{pOH}\end{aligned}
Podemos abreviar minus, log, K, start subscript, start text, w, end text, end subscript como start text, p, end text, K, start subscript, start text, w, end text, end subscript, que equivale a 14 a 25, degrees, start text, C, end text:
start text, p, end text, K, start subscript, start text, w, end text, end subscript, equals, start text, p, H, end text, plus, start text, p, O, H, end text, equals, 14, space, space, start text, a, t, space, end text, 25, degrees, start text, C, end text, start text, left parenthesis, E, c, point, space, 2, end text, right parenthesis
Consecuentemente, la suma de start text, p, H, end text y start text, p, O, H, end text siempre será 14 para cualquier solución acuosa a 25, degrees, start text, C, end text. Ten en mente que esta relación no será válida al usar otras temperaturas. ¡K, start subscript, start text, w, end text, end subscript depende de la temperatura!

Ejemplo 1: calcular open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket a partir del start text, p, H, end text

Una solución acuosa tiene un start text, p, H, end text de 10 a 25, degrees, start text, C, end text.
¿Cuál es la concentración de los iones hidróxido en la solución?

Método 1: usar la Ec. 1

Una manera para resolver este problema es encontrar primeramente open bracket, start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket a partir del start text, p, H, end text:
[H3O+]=10−pH=10−10 M\begin{aligned}[\text{H}_3\text{O}^+]&=10^{-\text{pH}}\\ \\ &=10^{-10}\,\text M\\\end{aligned}
Podemos calcular open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket al usar la Ec. 1:
Kw=[H3O+][OH−]   despejamos para determinar [OH−][OH−]=Kw[H3O+]insertamos los valores de Kw y [H3O+]=10−1410−10=10−4 M\begin{aligned}K_\text{w}&=[\text{H}_3\text{O}^+][\text{OH}^-]~~~\quad\quad\text{despejamos para determinar }[\text{OH}^-]\\ \\ [\text{OH}^-]&=\dfrac{K_\text{w}}{[\text{H}_3\text{O}^+]}\qquad\quad\qquad\text{insertamos los valores de }K_\text w \,\text{y [H}_3 \text O^+]\\ \\ &=\dfrac{10^{-14}}{10^{-10}}\\ \\ &=10^{-4}\text{ M}\end{aligned}

Método 2: usar la Ec. 2

Otra forma para calcular open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket es hacerlo a partir del start text, p, O, H, end text de la solución. Podemos usar la Ec. 2 para calcular el start text, p, O, H, end text de nuestra solución mediante el start text, p, H, end text. Al reorganizar la Ec. 2 para encontrar el valor de start text, p, O, H, end text, obtenemos:
pOH=14−pH=14−10=4\begin{aligned}\text{pOH}&=14-\text{pH}\\ \\ &=14-10\\ \\ &=4\end{aligned}
Ahora podemos usar la ecuación del start text, p, O, H, end text para encontrar open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket.
[OH−]=10−pOH=10−4 M\begin{aligned}[\text{OH}^-]&=10^{-\text{pOH}}\\ \\ &=10^{-4}\text{ M}\end{aligned}
Al usar cualquiera de los métodos para resolver el problema, la concentración de hidróxido es 10, start superscript, minus, 4, end superscript, start text, space, M, end text para una solución acuosa con un start text, p, H, end text de 10 a 25, degrees, start text, C, end text.

Definición de solución ácida, básica y neutra

Hemos visto que las concentraciones de start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript y start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript son iguales en el agua pura y que ambas tienen el mismo valor de 10, start superscript, minus, 7, end superscript, start text, space, M, end text a 25, degrees, start text, C, end text. Cuando las concentraciones de hidronio e hidróxido son iguales, se dice que la solución es neutra. Las soluciones acuosas también pueden ser ácidas o básicas, según las concentraciones relativas de start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript y start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript.
  • En una solución neutra, open bracket, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket, equals, open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket
  • En una solución ácida, open bracket, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket, is greater than, open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket
  • En una solución básica, open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket, is greater than, open bracket, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket

Ejercicio de práctica 2: calcular el start text, p, H, end text del agua a 0, degrees, start text, C, end text

Si el start text, p, end text, K, start subscript, start text, w, end text, end subscript de una muestra de agua pura a 0, degrees, start text, C, end text es 14, point, 9, ¿cuál es el start text, p, H, end text del agua pura a esta temperatura?
Escoge 1 respuesta:

Ejercicio de práctica 3: calcular start text, p, end text, K, start subscript, start text, w, end text, end subscript a 40, degrees, start text, C, end text

Al medir el start text, p, H, end text del agua pura a 40, degrees, start text, C, end text nos da 6, point, 75.
De acuerdo con esta información, ¿cuál es el start text, p, end text, K, start subscript, start text, w, end text, end subscript del agua a 40, degrees, start text, C, end text?
Escoge 1 respuesta:

Autoionización y el principio de Le Chatelier

Sabemos que en el agua pura las concentraciones de hidróxido e hidronio son las mismas. Sin embargo, la mayoría de las veces nos interesa estudiar las soluciones acuosas que contienen otros ácidos y bases. En ese caso, ¿qué le sucede a open bracket, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket y a open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket?
Cuando disolvemos otros ácidos o bases en el agua, open bracket, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket y/o open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket cambian de tal manera que el producto de las concentraciones ya no equivale a K, start subscript, start text, w, end text, end subscript. Lo anterior significa que la reacción dejó de estar en equilibrio. En respuesta a esto, el principio de Le Chatelier nos dice que la reacción se modificará para contrarrestar el cambio de la concentración y establecer un equilibrio nuevo.
Por ejemplo, ¿qué pasaría si agregáramos un ácido al agua pura? Aunque el agua pura a 25, degrees, start text, C, end text tiene una concentración del ion hidronio de 10, start superscript, minus, 7, end superscript, start text, M, end text, al agregar el ácido, la concentración de start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript aumenta. Para restaurar el equilibrio, se favorecerá la reacción inversa para usar algo del start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript sobrante. Entonces, la concentración de start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript disminuirá hasta que el producto de open bracket, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket y open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket sea nuevamente igual a 10, start superscript, minus, 14, end superscript.
Una vez que la reacción encuentra su nuevo estado de equilibrio, sabemos que:
  • open bracket, start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket, is greater than, open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket ya que el ácido que se añadió incrementó open bracket, start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket. ¡Por lo tanto, nuestra solución es ácida!
  • open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket, is less than, 10, start superscript, minus, 7, end superscript, start text, M, end text ya que el favorecer la reacción inversa disminuye open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket para restaurar el equilibrio.
Lo que es importante recordar es que cualquier reacción acuosa ácido-base puede describirse como un cambio de las concentraciones del equilibrio químico de la autoionización del agua. Es muy útil saber esto ya que significa que podemos usar las ecuaciones Ec. 1 y Ec. 2 en todas las reacciones ácido-base ¡y no solo para el agua pura!

Importancia de la autoionización para soluciones ácido-base muy diluidas

Generalmente nos topamos con la autoionización del agua al aprender sobre ácidos y bases por primera vez; se usa para derivar algunas ecuaciones extremadamente útiles de las que hemos hablado en este artículo. Sin embargo, usualmente calcularemos open bracket, start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket y start text, p, H, end text para soluciones acuosas sin incluir la contribución de la autoionización del agua. La razón por la cual podemos hacerlo es que la autoionización suele contribuir una cantidad de iones relativamente pequeña al total de open bracket, start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket o open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket en comparación con los iones del ácido o base adicional.
La única ocasión en la que debemos tomar en cuenta la autoionización del agua es cuando la concentración de nuestro ácido o base está muy diluida. En la práctica, eso significa que necesitamos incluir la contribución de la autoionización cuando la concentración de start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript o start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript se encuentre dentro de ~2 órdenes de magnitud (o menos) de start text, 10, end text, start superscript, minus, 7, end superscript, start text, M, end text. A continuación, analizaremos un ejemplo de cómo calcular el start text, p, H, end text en una solución ácida muy diluida.

Ejemplo 2: calcular el start text, p, H, end text de una solución ácida muy diluida

Calculemos el start text, p, H, end text de una solución 6, point, 3, times, 10, start superscript, minus, 8, end superscript, start text, M, end text de start text, H, C, l, end text. El start text, H, C, l, end text se disocia completamente en agua, por lo que la concentración de iones hidronio debida al start text, H, C, l, end text también es 6, point, 3, times, 10, start superscript, minus, 8, end superscript, start text, M, end text.

Intento 1: ignorar la autoionización del agua

Si ignoramos la autoionización del agua y solamente usamos la formula para start text, p, H, end text, obtenemos:
pH=−log[H+]=−log[6.3×10−8]=7.20\begin{aligned}\text{pH}&=-\text{log}[\text H^+]\\ \\ &=-\text{log}[6.3 \times 10^{-8}]\\ \\ &=7.20\end{aligned}
¡Sencillo! Tenemos una solución acuosa y ácida con un start text, p, H, end text mayor que 7. Pero, espera, ¿eso no significaría que nuestra solución es básica? ¡No puede ser correcto!

Intento 2: incluir la contribución de la autoionización a open bracket, start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket

Ya que la concentración de esta solución está altamente diluida, la concentración de hidronio del ácido clorhídrico está cerca de la contribución de open bracket, start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket de la autoionización del agua. Es decir:
  • Tenemos que incluir la contribución de la autoionización a open bracket, start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket.
  • Dado que la autoionización del agua es una reacción en equilibrio, entonces debemos encontrar el total de open bracket, start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket mediante la expresión K, start subscript, start text, w, end text, end subscript:
K, start subscript, start text, w, end text, end subscript, equals, open bracket, start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket, open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket, equals, 1, point, 0, times, 10, start superscript, minus, 14, end superscript
Si decimos que x es la contribución de la autoionización a la concentración de start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript y start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript en el equilibrio, estas concentraciones en el equilibrio serán:
open bracket, start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket, equals, 6, point, 3, times, 10, start superscript, minus, 8, end superscript, start text, M, end text, plus, x
open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket, equals, x
Al insertar estas concentraciones a nuestra expresión de equilibrio obtenemos:
Kw=(6.3×10−8 M+x)x=1.0×10−14=x2+6.3×10−8x\begin{aligned}K_\text{w} &=(6.3 \times 10^{-8}\,\text M+x)x=1.0\times10^{-14}\\ \\ &=x^2+6.3 \times 10^{-8}x\end{aligned}
Al reorganizar esta expresión para que todo equivalga a 0 se obtiene la siguiente ecuación cuadrática:
0, equals, x, squared, plus, 6, point, 3, times, 10, start superscript, minus, 8, end superscript, x, minus, 1, point, 0, times, 10, start superscript, minus, 14, end superscript
Podemos encontrar x al usar la fórmula cuadrática que nos presenta las siguientes soluciones:
x, equals, 7, point, 3, times, 10, start superscript, minus, 8, end superscript, start text, M, end text, comma, minus, 1, point, 4, times, 10, start superscript, minus, 7, end superscript, start text, M, end text
Ya que la concentración de start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript no puede ser negativa, podemos eliminar la segunda solución. Si insertamos el primer valor x para obtener la concentración de balance de start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript y calcular start text, p, H, end text, obtenemos:
pH=−log[H+]=−log[6.3×10−8+x]=−log[6.3×10−8+7.3×10−8]=−log[1.36×10−7]=6.87\begin{aligned}\text{pH}&=-\text{log}[\text H^+]\\ \\ &=-\text{log}[6.3 \times 10^{-8}+x]\\ \\ &=-\text{log}[6.3 \times 10^{-8}+7.3 \times 10^{-8}]\\ \\ &=-\text{log}[1.36 \times 10^{-7}]\\ \\ &=6.87\end{aligned}
Por lo tanto, se puede ver que al incluir la autoionización del agua, nuestra solución altamente diluida de start text, H, C, l, end text tiene un start text, p, H, end text que es ligeramente ácido. ¡Qué alivio!

Resumen

  • El agua puede experimentar autoionización para formar iones start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript y start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript.
  • La constante de equilibrio de la autoionización del agua, K, start subscript, start text, w, end text, end subscript, es 10, start superscript, minus, 14, end superscript a 25, degrees, start text, C, end text.
  • En una solución neutra, open bracket, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket, equals, open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket
  • En una solución ácida, open bracket, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket, is greater than, open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket
  • En una solución básica, open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket, is greater than, open bracket, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket
  • Para las soluciones acuosas a 25, degrees, start text, C, end text, las siguientes relaciones siempre serán verdaderas:
K, start subscript, start text, w, end text, end subscript, equals, open bracket, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket, open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket, equals, 10, start superscript, minus, 14, end superscript
start text, p, H, end text, plus, start text, p, O, H, end text, equals, 14
  • La contribución que hace la autoionización del agua a open bracket, start text, H, end text, start subscript, 3, end subscript, start text, O, end text, start superscript, plus, end superscript, close bracket y open bracket, start text, O, H, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket es relevante para soluciones de ácidos y bases extremadamente diluidas.

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