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Transcripción del video

esta vez por aquí tenemos algunos ácidos fuertes los cuales se ioniza al cien por ciento en una solución hcl o cuatro este es ácido per clori co h cl es ácido clorhídrico h br es ácido brom hídrico y h y es ácido clorhídrico h2so4 es ácido sulfúrico y hn o 3 es ácido nítrico por cierto vamos a trabajar con él la ciudad nítrico y tenemos que resolver este problema dice calcula el ph de una solución de hn o 3 de ácido nítrico a 0.0 30 molar recuerda que como el ácido nítrico es un ácido fuerte entonces se ioniza al cien por ciento en una solución y entonces lo que tenemos es lo siguiente hn o tres más h2o bueno el ácido nítrico va a donar un protón al agua y entonces el agua va a aceptar ese protocolo que el agua se va a volver h3 más positivo h 3 o más positivo o el ión hidronew y si el hn o 3 pierde un protón entonces nos quedamos simplemente con n o tres negativo o nitrato y como el ácido nítrico es un ácido fuerte entonces tenemos aquí un 100% de ionización es decir todo pasará a hacer nuestros productos así que si en este caso tenemos una concentración de 0.0 30 molar entonces también tenemos la misma concentración de iones de hidrógeno está concentración va a ser cero punto 0 30 molar esto porque estamos trabajando con un ácido fuerte y si entonces nos piden el ph y queremos calcularlo todo lo que tenemos que hacer es meterlo en nuestra definición de ph h era exactamente lo mismo que el menos logaritmo de la concentración de iones de hidrógeno de h3 o y bueno si ya tenemos esta concentración lo único que tenemos que hacer es sustituir esta cantidad justo aquí y entonces me va a quedar que el pe h va a ser exactamente lo mismo que el menos logaritmo de bueno de 0.0 30 de 0.0 30 molar ok y habrá que sacar nuestra calculadora para realizar esta operación así que si traigo mi calculadora por acá entonces vamos a hacer el menos logaritmo de bueno esta cantidad 0 punto 0 30 y cierro paréntesis y esto me da de respuesta 1.52 redondeando lo 1.52 recuerda que estamos tomando dos cifras significativas así que en este caso me ph va a ser igual 1.52 recuerda que tenemos dos cifras significativas aquí y aquí también tenemos dos cifras significativas después de nuestro punto decimal ahora en lugar de escribir esto de esta manera que tengo aquí hay una versión un poco más corta un poco más rápida de escribir exactamente lo mismo podríamos escribir que h no3 este de aquí lo que sucede con el ácido nítrico es que se ironiza al cien por ciento y por lo tanto me da h más más 3 negativo y esta es nuestra versión más corta va a escribir lo mismo que teníamos aquí y si tú trabajas con esto bueno entonces podemos decir que el ph el p h sería exactamente lo mismo que el menos el logaritmo d en esta ocasión la concentración de iones de hidrógeno ok ahora vamos a pasar a hablar de las bases fuertes y para eso voy a bajar un poco más la pantalla y quiero que hablemos acerca de los hidróxidos metálicos y aquí tenemos algunos dos hidróxidos metálicos más comunes hidróxido de sodio aquí tengo hidróxido de potasio aquí hidróxido de calcio y aquí hidróxido de magnesio así que resolvamos nuestro problema dice calcula el ph de una solución de hidróxido de sodio a 0.20 molar así que escribamos lo que pasa por aquí tengo hidróxido de sodio y este se disocia en un 100% porque es una base fuerte este se disocia en un 100% en agua y así obtenemos lo siguiente bueno el hidróxido de sodio consiste en un en positivo y en un o en negativo y por lo tanto cuando se disocia nos va a quedar un catión de sodio a positivo y a esto le voy a agregar un año de hidróxido h negativo esto en agua ahora sí tenemos una concentración de 0.20 molar de hidróxido de sodio también vamos a tener la misma concentración de hidróxido esta concentración va a ser 0.20 molar y esto porque el hidróxido de sodio es una base fuerte y tenemos que ser disocia en un 100% y bueno si la concentración de iones de hidróxido es 0.20 molar y queremos el ph entonces una forma de resolver esto es recordar la siguiente ecuación que decía que la concentración de iones de h3 o más de hidrógeno esto que a su vez multiplicaba a la concentración de iones de hidróxido esto era igual 1.0 por 10 al menos 14 y ahora podemos utilizar en esta concentración que tenemos aquí y sustituirla justo aquí estás de acuerdo y entonces nos va a quedar que si decimos que x es la concentración de iones de hidrógeno que tenemos entonces vamos a tener que x por esta concentración que es 0.20 esto nos tiene que dar lo mismo que punto 0 por 10 al menos 14 y si hacemos las cuentas por aquí vamos a obtener que x que por cierto recuerda es la concentración de iones de hidrógeno esto es importante esto va a ser exactamente lo mismo que bueno la división de este entre este y si hacemos la división nos va a quedar 5 5.0 por 10 a la menos 14 y una vez que ya tenemos esta concentración de itrón yo podemos sacar el p h el p h es igual al menos logaritmo de la concentración de iones de hidrógeno que es justo esta que tenemos aquí de 5.0 por 10 a la menos 14 así que para eso saquemos nuestra calculadora y nos vamos a tomar el menos logaritmo logaritmo de 5.0 10 elevado a la potencia menos 14 menos 14 y si cerramos paréntesis esto nos va a quedar 13.30 entonces vamos a escribirlo el p h en este caso va a ser lo mismo que 13.30 ahora también existe otra forma de resolver el mismo problema y esto es cuando utilizamos la concentración de hidróxido que ya tendríamos y para eso podemos hallar inmediatamente el pp o h cierto porque el peo h lo habíamos definido como el menos logaritmo de la concentración de iones de hidróxido de h - y bueno esa concentración ya la tenemos sabemos que es 0.20 molar es la concentración que vamos a sustituir justo aquí y entonces encontrando el p h esto va a ser lo mismo que el menos logaritmo de bueno 0.2 lo cual es la concentración de iones de hidróxido y si sacamos nuestra calculadora déjame jalarla para acá y voy a trabajar con el menos logaritmo de punto 2 esto va a ser redondeado 0.70 entonces lo voy a escribir aquí nuestro p h en este caso va a ser igual a 0.70 y ahora para encontrar el p h lo único que tenemos que hacer es recordar otra fórmula una fórmula muy sencilla que nos decía que el p h más el p h esto nos tiene que dar siempre 14 y por lo tanto en este caso si tenemos el 14 y sustituimos el peo h justo aquí entonces nos quedaría 14 menos 0.7 lo cual es 13.30 llegamos a la misma respuesta y esto es obvio porque tenemos dos formas de resolver el problema y ambas formas son correctas no importa cuál utilices bueno pues terminemos con un ejercicio más este de aquí el cual dice lo siguiente calculan el ph de una solución acuosa que contiene punto 11 gramos de hidróxido de calcio en un volumen total de 250 mililitros ok tenemos hidróxido de calcio así que lo voy a notar aquí vamos a empezar con sem h está en paréntesis y aquí hay un 2 y bueno este se va a disociar por completo en una solución acuosa y veamos que obtenemos de aquí vamos a obtener iones de calcio en la solución se a dos más más guiones de hidróxido h negativo lo que quiero que veas aquí es que si nosotros balanceamos esta ecuación que tenemos aquí entonces por cada dos de estos vamos a necesitar dos de estos iones de hidróxido es decir que por cada molt de hidróxido de calcio que tenemos aquí por cada uno de estos que esté disuelto en agua entonces vamos a obtener dos moles de iones de hidróxido ahora lo primero que sería muy bueno saber es cuántos moles de hidróxido de calcio tenemos recuerda que nos dan 0.11 gramos de hidróxido de calcio lo cual voy a poner aquí tengo cero punto cero punto 11 gramos de hidróxido de calcio y una forma de hallar los moles que tenemos es dividir esto entre la masa molar del hidróxido de calcio lo cual es 74 gramos por mil 74 por cada uno entonces si dividimos esto entre 74 gramos por mons 74 gramos por mol date cuenta que los gramos con los gramos se cancelan y habrá que hacer 0.11 entre 74 en la calculadora así que hagámoslo de una vez 0.11 entre 74 y esto me dan vamos a convertirlo 1.15 por 10 al menos 3 y si recorremos el punto 0.00 15 entonces esto de aquí nos va a quedar 0.00 15 y recuerda esto está dado en moles esta es la cantidad de moles que tenemos de nuestro hidróxido de calcio es decir que si nosotros tenemos esta cantidad de moles de hidróxido de calcio entonces cuantos muebles vamos a tener de iones de hidróxido y bueno para eso hay que recordar justo esa proporción de 1 a 2 por lo tanto vamos a tener el doble de cantidad de moles es decir que si a esta cantidad la multiplicamos por 2 esto nos va a quedar 1.00 30 moles y ahora estoy hablando de la cantidad de moles de hidróxido de hidróxido y bueno esta es la cantidad de moles que nosotros tenemos de hidróxido de calcio pero aquí ya tenemos la cantidad de moles de hidróxido muy bien ahora vamos a fijarnos en la concentración de iones de hidróxido de nuestra solución es justo lo que queremos y la concentración va a ser la cantidad de moles / litros es decir 2 litros de nuestra solución aquí tenemos que nuestro volumen total es 250 mililitros así que vamos a convertirlo a litros y para eso habrá que recorrer el punto 1 2 3 veces y por lo tanto tenemos 0.25 litros así que para sacar la concentración vamos a dividir esta cantidad entre 0.25 litros y esto nos va a dar la concentración de iones de hidróxido que tenemos justo aquí y bueno esto va a ser exactamente igual que am hagámoslo con nuestra calculadora así que voy a traer la calculadora para acá y voy a dividir punto 0 030 esto en 3.250 y eso me va a dar 3 entre 250 lo cual es 0.0 12 así que lo voy a escribir esto es 0 punto 0 12 esta es la concentración de iones de hidróxido esto es molar y ya casi acabamos porque con esta concentración nosotros podemos encontrar el ph está de acuerdo usando cualquiera de los dos caminos que vimos en el ejercicio anterior podemos encontrar el p h así que vamos a usar la siguiente ecuación teníamos que la concentración de iones d esta concentración que a su vez multiplica a la concentración de iones de hidróxido esto era igual a 1.0 por 10 elevado a la menos 14 recuerdas y bueno ya tenemos esta concentración esta concentración es 0.02 emular así que si nosotros la tomamos y la sustituimos justo por aquí entonces nos va a quedar que x que multiplican a 0.0 12 esto es lo mismo que 1.0 por 10 a la menos 14 y si esto lo hacemos en la calculadora vamos a obtener que x que por cierto es la concentración de iones de hidrógeno esto nos va a quedar bien pues sacamos lo esto nos va a quedar 1.0 vamos a hablar la calculadora por acá por 10 elevado a la menos 14 ok voy a cerrar paréntesis esto lo voy a dividir entre 0.0 12 y me va a dar 8.30 y 38.3 por 10 a los 13 tomándonos dos cifras significativas así que lo voy a poner aquí esto va a ser lo mismo que 8.3 por 10 a la menos 13 y recuerda que x se refiere a la concentración de iones de hidrógeno lo que quiere decir que ahora podemos encontrar el p h el p h va a ser bueno pues el menos logaritmo de esta concentración que tenemos aquí estás de acuerdo de 8.3 10 a la menos 13 y si ahora sacamos nuestra calculadora para hacer una cuenta final entonces vamos a poder resolver este problema nosotros queremos el menos logaritmo de 8.3 esto por 10 a la menos 13 y esto nos va a dar de respuesta 12.12 punto 08 entonces si nosotros lo escribimos aquí nuestro p h que es la respuesta de este problema es 12.00 y ya con esto hemos terminado nuestro problema y ojo este ph está en el rango de una base lo que nos indica que el hidróxido de calcio a base