Dilución de ácidos y bases: ¿cómo cambia el pH?
QuímicaÁcidos, bases y valoraciónEdades 16–17Laboratorio virtual
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Experimento virtual con un pH-metro: parte de una disolución de HCl, CH₃COOH, NaOH o NH₃ de concentración C; en cada paso de dilución conserva una porción y añade agua destilada hasta el aforo (dilución 10 o 100 veces). La tabla del pH tras cada paso y la gráfica del pH frente al log(factor de dilución) muestran que un ácido fuerte sube 1 unidad de pH por cada dilución 10 veces, un ácido débil solo unas 0,5, y que el pH nunca cruza el 7 porque la propia agua se autoioniza.
Lección: pH de las disoluciones: dilución de ácidos y bases fuertes y débiles
Qué muestra
Diluir una disolución reduce la concentración del soluto, pero el pH responde de forma distinta en electrolitos fuertes y débiles. HCl y NaOH se disocian por completo, así que cada dilución de 10 veces cambia el pH en una unidad. CH₃COOH y NH₃ solo se ionizan en parte; la dilución aumenta su grado de disociación, por lo que el pH varía solo unas 0,5 unidades por cada paso de 10 veces. A concentraciones muy bajas dominan los iones de la autoionización del agua, y el pH se acerca a 7 sin cruzarlo.
Cómo usarla
Elige un Soluto y una Concentración inicial, y ajusta Cada paso de dilución a 10 o 100 veces. Pulsa Diluir una vez para ver cómo se conserva una porción y se completa con agua destilada, o Iniciar (diluir seguido) para una serie de pasos. Sigue el pH-metro, la tabla de resultados y el gráfico del pH frente al factor de dilución en escala logarítmica. Activa Curvas de las 4 para comparar ácidos y bases fuertes y débiles.
Parámetros que puedes cambiar
- Soluto HCl (ácido fuerte), CH₃COOH (ácido débil, Ka = 1,75×10⁻⁵), NaOH (base fuerte), NH₃ (base débil, Kb = 1,8×10⁻⁵)
- Concentración inicial 0,001–1 M
- Cada paso de dilución 10 veces (10 mL → 100 mL), 100 veces (1 mL → 100 mL)
- Mostrar las curvas teóricas de las cuatro sustancias
Preguntas para explorar
- ¿Cuántas veces hay que diluir HCl 0,1 M para obtener pH 3?
- ¿Por qué una dilución de 10 veces del CH₃COOH aumenta el pH solo unas 0,5 unidades?
- Si una disolución de HCl se diluye una y otra vez, ¿puede su pH superar 7? ¿Por qué?
Ideas para la clase
Todas las guías- Plan de clase de la escala de pH con simulaciónPlan de clase de la escala de pH con una simulación gratuita: datos de dilución con pH esperados, concentraciones iónicas en escala log y cinco preguntas.
- Insertar una simulación en Schoology y BrightspaceInserta una simulación en Schoology y Brightspace (D2L): pega el código en una página, ajusta la altura del marco, añade preguntas y planifica la página de la clase.