Calculadora de pH: Convertir Concentración de H+ a Valor de pH en Línea
Calcule el pH a partir de la concentración de iones de hidrógeno al instante. Calculadora de pH gratuita que convierte [H+] mol/L a valor de pH para soluciones ácidas, neutras y básicas.
Calculadora de Valor de pH
Ingrese la concentración de iones de hidrógeno en mol/L
Resultado
Fórmula
pH = -log10([H+])
pH = -log10(1e-7) = 7.00
Escala de pH
Documentación
¿Qué es una calculadora del valor del pH?
Una calculadora de pH convierte la concentración de iones de hidrógeno en un valor de pH. Usa la fórmula pH = -log10([H+]), donde [H+] es la concentración de iones de hidrógeno en una disolución, medida en moles por litro (mol/L). El resultado sitúa la disolución en la escala de pH, que normalmente va de 0 a 14 e indica si la disolución es ácida, neutra o básica.
¿Qué es el pH?
El pH suele leerse como «potencial de hidrógeno». Mide cuántos iones de hidrógeno hay disueltos en un líquido. Un ion de hidrógeno es un solo protón, que se escribe H+. Una disolución con muchos iones de hidrógeno es ácida. Una disolución con pocos iones de hidrógeno es básica, también llamada alcalina. El agua pura está en el punto medio, con un pH de 7, y se llama neutra.
La concentración de iones de hidrógeno suele ser un número muy pequeño, como 0,0001 mol/L o 0,0000001 mol/L. El químico danés Søren Sørensen introdujo la escala de pH en 1909 para que los químicos pudieran escribir estos números pequeños como valores sencillos y manejables.
Fórmula del pH
La fórmula del pH es:
pH = -log₁₀[H+]
- pH es el resultado, normalmente un número entre 0 y 14.
- [H+] es la concentración de iones de hidrógeno, en moles por litro (mol/L).
- log₁₀ es el logaritmo en base 10.
El signo menos invierte el logaritmo, de modo que más iones de hidrógeno dan un pH más bajo, y menos iones de hidrógeno dan un pH más alto. La relación siempre va en sentidos opuestos: una [H+] mayor significa un pH menor, y una [H+] menor significa un pH mayor.
Como la fórmula es un logaritmo, cada incremento de una unidad completa en la escala de pH representa un cambio de diez veces en la concentración de iones de hidrógeno. Una disolución con pH 4 tiene diez veces más iones de hidrógeno que una con pH 5, y cien veces más que una con pH 6.
Cómo calcular el pH a partir de la concentración de iones de hidrógeno
- Determine la concentración de iones de hidrógeno, en mol/L.
- Calcule el logaritmo en base 10 de ese número.
- Multiplique el resultado por -1.
Ejemplo 1
Una disolución tiene una concentración de iones de hidrógeno de 1 × 10⁻⁴ mol/L.
pH = -log₁₀(1 × 10⁻⁴) = -(-4) = 4,00
La disolución es ácida porque su pH es inferior a 7.
Ejemplo 2
Una disolución tiene una concentración de iones de hidrógeno de 6,3 × 10⁻⁵ mol/L.
pH = -log₁₀(6,3 × 10⁻⁵) ≈ 4,20
Esta disolución también es ácida. Es ligeramente menos ácida que la disolución con pH 4,00 anterior porque contiene menos iones de hidrógeno.
La escala de pH: ácida, neutra y básica
- pH inferior a 7: disolución ácida (más iones de hidrógeno)
- pH igual a 7: disolución neutra (agua pura a 25 °C)
- pH superior a 7: disolución básica o alcalina (menos iones de hidrógeno)
La escala suele mostrarse de 0 a 14, aunque no tiene un límite inferior ni superior fijo. Los ácidos muy concentrados pueden situarse por debajo de 0, y las bases muy concentradas pueden superar 14.
Un número de pH más alto siempre significa una concentración menor de iones de hidrógeno, no una mayor. Por ejemplo, una disolución con pH 4,05 tiene menos iones de hidrógeno, aproximadamente 8,9 × 10⁻⁵ mol/L, que una disolución con pH 4,00, que tiene 1,0 × 10⁻⁴ mol/L. Esto es importante al comprobar un electrodo de pH frente a una disolución tampón de referencia. Si un medidor indica un pH de 4,05 en lugar del pH esperado de 4,00 de la disolución tampón, está registrando ligeramente menos iones de hidrógeno de los que realmente contiene la disolución tampón, y puede ser necesario recalibrar el electrodo.
Preguntas frecuentes
¿Cómo se calcula el pH a partir de la concentración de iones de hidrógeno?
Se toma el logaritmo en base 10 de la concentración de iones de hidrógeno en mol/L y luego se multiplica por -1. Para [H+] = 1 × 10⁻⁵ mol/L, pH = -log₁₀(10⁻⁵) = 5,00.
¿Cuál es la diferencia entre el pH y la concentración de iones de hidrógeno?
Describen la misma propiedad de dos maneras. [H+] es una concentración, en mol/L. El pH es su logaritmo en base 10 con signo negativo. La escala de pH convierte números de concentración muy pequeños en valores sencillos, aproximadamente entre 0 y 14.
¿Un pH más alto significa que hay más o menos iones de hidrógeno?
Menos. Por el signo menos de la fórmula, el pH y la concentración de iones de hidrógeno se mueven en sentidos opuestos. Un pH más alto corresponde siempre a una [H+] más baja, y un pH más bajo corresponde siempre a una [H+] más alta.
¿Puede el pH ser negativo o superior a 14?
Sí, aunque no es habitual. Los ácidos muy concentrados pueden tener un pH inferior a 0, y las bases muy concentradas pueden tener un pH superior a 14. La mayoría de las disoluciones cotidianas se encuentran entre 0 y 14.
¿Cuál es el pH del agua pura?
El agua pura tiene un pH de 7,00 a 25 °C, con una concentración de iones de hidrógeno de 1 × 10⁻⁷ mol/L. Se define como neutra, a medio camino entre ácida y básica en la escala estándar.
¿Afecta la temperatura al cálculo del pH?
La fórmula pH = -log₁₀[H+] no cambia con la temperatura. Pero la concentración de iones de hidrógeno del agua neutra sí varía con la temperatura, por lo que el valor de pH que se considera neutro se aleja de 7,00 a temperaturas distintas de 25 °C; a 100 °C es de aproximadamente 6,14.
Referencias
- Science History Institute. Søren Sørensen. Science History Institute: Søren Sørensen — Sørensen introdujo el pH en 1909 como una forma de expresar la acidez.
- LibreTexts Chemistry. Temperature Dependence of the pH of Pure Water. LibreTexts: pH del agua pura y temperatura — el agua pura tiene un pH de 7,00 a 25 °C y de 6,14 a 100 °C, y sigue siendo neutra.