Potencial de Hidrógeno (pH)

Universidad Nacional Autónoma de México
Colegio de Ciencias y Humanidades
Plantel Oriente
Profesor Ramón Monreal Vera Romero
Concentración, pH y pOH

Cálculo del Potencial de Hidrógeno
 El potencial de Hidrógeno (pH) es el que mide el
nivel de acidez de uma solución.
pH = - logaritmo [H+]
 La palabra de potencial, se refiere a potencia de
la concentración de los iones hidrógeno, que se
refiere al exponente del valor de la
concentración.
Logaritmo → Exponente

Ejemplos:
Valores Log Valores Log Valores Log
0.1 = 10-1 -1 10 = 10⁺1 0
0.01 = 10⁻² -2 1 = 10 ⁰ 0 100 = 10⁺² +1
0.001 = 10⁻³ -3 1000 = 10⁺³ +2
0.0001 = 10⁻⁴ -4
Log(1) = 0
10000 = 10⁺⁴ +3
0.00001 = 10⁻⁵ -5 100000 = 10⁺⁵ +4
0.000001 = 10⁻⁶ -6 1000000 = 10⁺⁶ +5
0.0000001 = 10⁻⁷ -7 100000000 = 10⁺⁷ +6

El pH se calcula por:
𝒑𝑯 = − 𝐥𝐨𝐠 𝑯+
Interpretación:
pH : Potencial de Hidrógeno
𝑯+
: Concentración de iones Hidrógeno
Log: Logaritmo (Exponente)
𝑯+

𝒑𝑯 = − 𝐥𝐨𝐠 𝑯+
Interpretación de la fórmula:
pH es el – exponente de la
concentración de iones
hidrógeno.
𝑯+

Ejemplo:
La concentración de iones Hidrógeno de
una solución es de 0.01 e.q./litro
Químicamente expresado:
– 𝐻+
=0.01 e.q./litro
– : Concentración
– 𝐻+ : Iones de Hidrógeno
– Recordar que e.q. son el número de partículas,
o sea el número de iones Hidrógeno
𝑯+

Ejemplo:
La concentración de iones Hidrógeno de una
solución es de 0.01 e.q./litro.
𝑝𝐻 = −𝑙𝑜𝑔 𝐻+
𝑝𝐻 = −𝑙𝑜𝑔 0.01
𝑝𝐻 = −𝑙𝑜𝑔 10−𝟏
El exponente es -1, entonces el “-” logaritmo
(exponente) es 1
𝑯+

¿Cuál es el pH de una solución de ácido
con una concentración de iones hidrógeno
de 0.001 e.q./litro.
 𝐻+
= 0.001
𝑒.𝑞.
𝐿𝑖𝑡𝑟𝑜
= 10−3 𝑒.𝑞.
𝑙
𝑝𝐻 = −𝑙𝑜𝑔 𝐻+
= − log 10−3
=
Veamos algunos ejemplos.
-3 3

Concentración de iones
Hidrógeno
pH
[H+]= 0.1 = 10-1 1
[H+]= 0.01 = 10-2 2
[H+]= 0.001 = 10-3 3
[H+]= 0.0001 = 10-4 4
[H+]= 0.00001 = 10-5 5
[H+]= 0.000001 = 10-6 6
[H+]= 0.0000001 = 10-7 7

Cálculo del Potencial de Hidróxilo
𝒑𝑶𝑯 = − 𝐥𝐨𝐠 −
𝑂𝐻
Interpretación:
pOH : Potencial de Hidróxido
−
𝑂𝐻 : Concentración de iones Hidróxido
Log: Logaritmo (Exponente)
𝑯+

𝒑𝑶𝑯 = − 𝐥𝐨𝐠 −
𝑂𝐻
Interpretación de la fórmula:
pOH es el – exponente de la
concentración de iones
hidróxilo.
𝑯+

Ejemplo:
La concentración de iones Hidróxilo de una
solución es de 0.0001 e.q./litro
Químicamente expresado:
– −
𝑂𝐻 =0.0001 e.q./litro
– : Concentración
– −
𝑂𝐻 : Iones de Hidróxilo
– Recordar que e.q. son el número de partículas,
o sea el número de iones Hidróxilo
𝑯+

Ejemplo:
La concentración de iones Hidróxilo de una
solución es de 0.0001 e.q./litro.
𝑝𝑂𝐻 = −𝑙𝑜𝑔 −
𝑂𝐻
𝑝𝑂𝐻 = −𝑙𝑜𝑔 0.0001
𝑝𝑂𝐻 = −𝑙𝑜𝑔 10−4
= 4
El exponente es -4, entonces el “-” logaritmo
(exponente) es 4
𝑯+

¿Cuál es el pOH de una solución de base
con una concentración de iones hidróxilo
de 0.001 e.q./litro.
 −
𝑂𝐻 = 0.001
𝑒.𝑞.
𝐿𝑖𝑡𝑟𝑜
= 10−3 𝑒.𝑞.
𝑙
𝑝𝑂𝐻 = −𝑙𝑜𝑔 −
𝑂𝐻 = − log 10−3
=
Veamos algunos ejemplos.
-3 3

Concentración de iones
Hidróxilo
pOH
[⁻OH]= 0.1 = 10-1 1
[⁻OH]= 0.01 = 10-2 2
[⁻OH]= 0.001 = 10-3 3
[⁻OH]= 0.0001 = 10-4 4
[⁻OH]= 0.00001 = 10-5 5
[⁻OH]= 0.000001 = 10-6 6
[⁻OH]= 0.0000001 = 10-7 7

Relación pH y pOH
Cuando una sustancia es neutra la
concentración de iones Hidrógeno es
equivalente a la concentración de iones
Hidróxilos.
𝐻+
= −
𝑂𝐻
El equilibrio Ácido-Base hace que si
aumenta los iones hidrógenos, los iones
hidróxilos disminuyen y viceversa.

Relación pH y pOH
 Estableciendo una relación
sencilla:
Suma de pH + pOH = 14
pH pOH Suma Sustancia
0 14 14 Ácido
1 13 14 Ácido
2 12 14 Ácido
3 11 14 Ácido
4 10 14 Ácido
5 9 14 Ácido
6 8 14 Ácido
7 7 14 Neutra
8 6 14 Base
9 5 14 Base
10 4 14 Base
11 3 14 Base
12 2 14 Base
13 1 14 Base
14 0 14 Base

Cálculo de la Concentración
Si se tiene el pH
¿Cómo se puede calcular la concentración
de iones Hidrógeno?
Una solución tiene un pH = 4, ¿Cuál es la
concentración de iones Hidrógeno?
Como el pH es el – exponente de la
concentración de iones Hidrógeno.
𝑯+
= 𝟏𝟎−𝒑𝑯
= 𝟏𝟎−𝟒

Si se tiene el pH
de iones Hidrógeno?
Una solución tiene un pH = 6, ¿Cuál es la
concentración de iones Hidrógeno?
Como el pH es el – exponente de la
concentración de iones Hidrógeno.
𝑯+
= 𝟏𝟎−𝒑𝑯
= 𝟏𝟎−𝟔

Si se tiene el pOH
de iones Hidróxilo?
Una solución tiene un pOH = 2, ¿Cuál es
la concentración de iones Hidróxilo?
Como el pOH es el – exponente de la
concentración de iones Hidróxilo.
−
𝑂𝐻 = 𝟏𝟎−𝒑𝑶𝑯
= 𝟏𝟎−𝟐

Si se tiene el pOH
de iones Hidróxilo?
Una solución tiene un pOH = 4, ¿Cuál es
la concentración de iones Hidróxilo?
Como el pOH es el – exponente de la
concentración de iones Hidróxilo.
−
𝑂𝐻 = 𝟏𝟎−𝒑𝑶𝑯
= 𝟏𝟎−𝟒

Cálculo de pH y pOH
Una solución tenia una concentración de
iones Hidrógeno de 0.001 e.q./litro.
 𝐻+
= 0.001 = 10−3
𝑝𝐻 = log 10−3
= 3
pH+pOH =14
pOH = 14 – pH = 14-3 =11
 −
𝑂𝐻 = 10−𝑝𝑂𝐻
= 10−11

iones Hidrógeno de 0.001 e.q./litro.
 𝐻+
= 10−3
𝑝𝐻 = 3
pOH =11
 −
𝑂𝐻 = 10−11

iones Hidróxilo de 0.00001 e.q./litro.
 −
𝑂𝐻 = 0.00001 = 10−5
𝑝𝑂𝐻 = log 10−5
= 5
pH+pOH =14
pH = 14 – pOH = 14−5 =9
 𝐻+
= 10−𝑝𝐻
= 10−9
= 0.00000001

iones Hidróxilo de 0.00001 e.q./litro.
 −
𝑂𝐻 = 10−5
pOH =5
𝑝𝐻 =9
 𝐻+
= 10−9

Una solución tiene un pH = 6.
 𝐻+
= 10−𝑝𝐻
= 10−6
= 0.000001
pH+pOH =14
pOH = 14 – pH = 14−6 = 8
𝑝𝑂𝐻 = 10−𝑝𝑂𝐻
= 10−8
= 0.00000001

Una solución tiene un pH = 6.
𝑝𝐻 = 6
 𝐻+
= 10−6
= 0.000001
pOH =8
 −
𝑂𝐻 = 10−8
=0.00000001

Una solución tiene un pOH = 4.
 −
= 10−4
= 0.0001
pH+pOH =14
pH = 14 – pOH = 14−4 = 10
 𝐻+
= 10−𝑝𝐻
= 10−10
= 0.0000000001

Calculo de Concentraciones y pH
Para tener
mayor precisión
se utiliza una
calculadora
Obtención del
Logaritmo

Para tener
mayor precisión
se utiliza una
calculadora
Obtención del
inverso del
Logaritmo (10 𝑥
),
es la segunda
función

Calculo del pH.
Se tiene una solución
de 0.0345 e.q./litro
de iones Hidrógeno.
¿Cuánto es su pH?

Calculo del pH.
𝑝𝐻 = −log 𝐻+
𝑝𝐻 = −log 0.0345
Aprieta:
1. Tecla [log]
2. Abre paréntesis [(]
3. Signo -
4. Teclea el número
5. Cierra paréntesis [)]
6. Tecla [=], obtener el resultado
12
3
4 5
6

Obteniendo el
resultado:
 -1.4621819
pH=-log(0.0345)
pH =- (-1.4621809)
pH = + 1.4621809

Se tiene una
solución básica con
un pOH de 7.654.
¿Cuánto es la
concentración de
iones Hidróxilo?

 Realiza un ejemplo:
 pOH = 7.654
 Aprieta:
1. tecla [shift]
2. Tecla [log] (10 𝑋)
3. Abre paréntesis [(]
4. Signo -
5. Teclea el número 7.654
6. Cierra paréntesis [)]
7. Tecla [=], para obtener
el resultado
1
3
4
5
6
7
2

Obteniendo el resultado:
 pOH=7.654
 −
 −
𝑂𝐻 = 10−2.21819
 −
𝑂𝐻 = 2.21819 𝑥 10−8

Para calcular las Concentraciones
faltantes se utiliza el pH o el pOH, ya que
el potencial se refiere a la potencia o sea
al exponente, veamos:
pH = 3.4 la [H+] = 10-3.4 Recuerda que es
con signo –
pOH= 5.2 la [- OH] = 10-5.2

También puede ser usado un celular,
aunque la recomendación es de mayor
utilidad un calculadora, pero veamos el
mismo proceso con un celular.

Calculo del pH.
• Se tiene una solución de
1.7947x10-10 e.q./litro de
iones Hidrógeno.
• ¿Cuánto es su pH?
Se selecciona
funciones
𝐻+1
= 1.7947x10−10
𝑝𝐻 = log 𝐻+

• Se selecciona la función
logaritmo
• Se regresa a teclado
númerico
Teclado númerico
𝑝𝐻 = log 𝐻+

• Se escribe la
concentración de los
iones Hidrógeno.
• Se agrega la potencia de
diez, x10
• Para el exponente se
selecciona función
𝐻+1
= 1.7947x10−10

• Para poner el exponente
se usa el símbolo “^” y se
abre parentesis
• Se regresa a teclado.
𝐻+1
= 1.7947x10−10

𝐻+1
= 1.7947x10−10
• Se escribe la potencia de
(-10)
• Se selecciona
nuevamente funciones.

• 𝐻+1
= 1.7947x10−10
• Se cierran los paréntesis
• Se regresa a teclado

𝐻+1
= 1.7947x10−10
Se oprime el igual
obteniendo el valor de pH
𝑝𝐻 = −𝑙𝑜𝑔 𝐻+1
pH = − log( 1.7947x10−10)
pH =−(−9.746)
pH = 9.746

• El pH = 9.746
• Por lo tanto pOH es:
pH + pOH = 14
pOH = 14 – pH
pOH = 14 – 9.746
pOH = 4.254

−
−
𝑂𝐻 = 10−4.254
• Se escribe:
• 10
• Se selecciona funciones.

• Se selecciona el símbolo
de potencia “^” y se abre
paréntesis.
• Se regresa al teclado

• Se escribe el valor del
pOH, recuerda que debe
de ser negativo
• Se selecciona funciones
−
−
𝑂𝐻 = 10−4.254

• Se cierra el paréntesis
• Se regresa al teclado

• Se aprieta el igual y se
obtiene la concentración
de los iones Hidroxilos
−
−
𝑂𝐻 = 10−4.254
−
𝑂𝐻 = 5.5718 𝑥 10−5

Cálculo de
Concentración, pH y
pOH
Ejemplos Nivel 1
(Sencillos)

• pH = 5
• pOH = 14 - pH
• pOH = 14 - 5 = 9
• pOH=9
• [H⁺]= (10-pH )
• [H⁺]= (10⁻⁵ )
• [H⁺]= 1x10⁻⁵
• [⁻OH]= 10-pOH
• [⁻OH]= 109
• [⁻OH]= 1x10⁻⁹

• pOH = 6
• pH = 14 - pOH
• pH = 14 - 6 = 8
• pH=8
• [H⁺]= (10-pH )
• [H⁺]= (10⁻⁶ )
• [H⁺]= 1x10⁻⁶
• [⁻OH]= 10-pOH
• [⁻OH]= 10⁻⁸
• [⁻OH]= 1x 10⁻⁸

• [H⁺]= 1x10⁻⁹
• pH =log(1x10⁻⁹) = 9
• pOH = 14 - pH
• pOH = 14 - 9 = 5
• pOH=5
• [⁻OH]= 10-pOH
• [⁻OH]= 10⁻⁵
• [⁻OH]= 1x 10⁻⁵

• [⁻OH]= 1x10⁻⁴
• pOH =log(1x10⁻ᴵ⁰) = 4
• pH = 14 - pOH
• pH = 14 - 4= 10
• pH=10
• [H⁺]= 10-pH
• [H⁺]= 10⁻ᴵ⁰
• [H⁺] = 1x 10⁻ᴵ⁰

• pH = 1
• pOH = 14 - pH
• pOH = 14 - 1 = 13
• pOH=13
• [H⁺]= (10-pH )
• [H⁺]= (10⁻ᴵ )
• [H⁺]= 1x10⁻ᴵ
• [⁻OH]= 10-pOH
• [⁻OH]= 1013
• [⁻OH]= 1x10⁻ᴵ³

Cálculo de
Concentración, pH y
pOH
Ejemplos Nivel 2
Necesitas una calculadora

Calculo d| Concentraciones y pH
pH = 3.3480 pOH = 14 - 3.3480
pOH = 10.6520
[⁻OH]= 10-10.6520
[⁻OH] =2.2284 x 10-11
[H⁺]= 10-3.3480
[H⁺]= 4.4875 x 10-4

pOH = 4.0840 pH = 14 - 4.0840
pH = 9.9160
[⁻OH]= 10-4.0840
[⁻OH] =8.2414 x 10-5
[H⁺]= 10-9.9160
[H⁺]= 1.2134x10-10

pOH = -log(5.4954 x 10-7)
pOH = 6.2600
pH = 14 - 6.2600
pH = 7.7400
[⁻OH]= 5.4954 x 10-7
[H⁺]= 10-7.7400
[H⁺]= 1.8197 x 10-8

pH = -log(2.8054 x 10-9)
pH = 8.5520
pOH = 14 - 8.5520
pOH = 5.4480
[H⁺]= 2.8054 x 10-9
[⁻OH]= 10-5.4480
[⁻OH]= 3.5645 x 10-06

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