Calculadora de pH - Ácidos, bases y tampones
Calcula pH, pOH, [H+] y [OH−] para ácidos y bases fuertes y débiles, además de soluciones tampón con la ecuación de Henderson-Hasselbalch.
Elige el tipo de solución, introduce la concentración y las constantes de disociación necesarias, y obtén al instante el pH, el pOH y las concentraciones iónicas.
Calculadora de pH - Ácidos, bases y tampones
Calcula pH, pOH, [H+] y [OH−] para ácidos y bases fuertes y débiles, además de soluciones tampón con la ecuación de Henderson-Hasselbalch.
Acerca de la calculadora de pH
El pH es la medida estándar de cuán ácida o básica es una disolución acuosa. Se define como el logaritmo decimal negativo de la concentración de iones hidrógeno, pH = −log₁₀[H⁺], y comprime un rango enorme de concentraciones en una escala práctica que normalmente va de 0 a 14. Un pH de 7 es neutro, los valores por debajo de 7 son ácidos y los superiores a 7 son básicos (alcalinos). Como la escala es logarítmica, cada paso entero representa un cambio de diez veces en la concentración de iones hidrógeno: una solución con pH 3 es diez veces más ácida que una con pH 4 y cien veces más ácida que una con pH 5.
La calculadora de pH maneja los cinco tipos de solución más comunes en química general y analítica. Para un ácido fuerte que se disocia por completo, la concentración de iones hidrógeno es igual a la concentración del ácido, así que pH = −log₁₀(C). Para una base fuerte, la concentración de hidróxido es igual a la concentración de la base, lo que da pOH = −log₁₀(C) y pH = 14 − pOH. Estos dos casos solo requieren la concentración en moles por litro.
Los ácidos y bases débiles solo se ionizan parcialmente, por lo que necesitan su constante de disociación. Para un ácido débil, la calculadora usa la aproximación de equilibrio [H⁺] = √(Ka · C), donde Ka = 10^(−pKa); para una base débil usa [OH⁻] = √(Kb · C). Introduce el pKa o el pKb junto con la concentración y la calculadora de pH devuelve el valor a partir de la concentración iónica resultante. Esta aproximación de la raíz cuadrada supone que la cantidad de ácido o base que se disocia es pequeña en relación con la concentración inicial, lo que se cumple bien para soluciones diluidas y débilmente ionizadas.
Las soluciones tampón —mezclas de un ácido débil y su base conjugada— resisten los cambios de pH y se calculan con la ecuación de Henderson-Hasselbalch: pH = pKa + log₁₀([A⁻]/[HA]). Introduce el pKa del ácido y las concentraciones molares del ácido (HA) y de su base conjugada (A⁻); cuando ambas son iguales, el pH simplemente coincide con el pKa, por eso los tampones funcionan mejor cerca de su pKa. Los tampones son esenciales en bioquímica, cultivo celular, fermentación y cualquier proceso que deba mantener un pH estable.
Además del pH, la calculadora muestra pOH, [H⁺] y [OH⁻] para que tengas una visión completa del equilibrio de la solución. Recuerda que las fórmulas simples de aquí asumen un comportamiento ideal a 25 °C, donde el producto iónico del agua Kw = 1×10⁻¹⁴. Las soluciones muy concentradas, los pH extremos, los cambios de temperatura y los efectos de actividad pueden desplazar ligeramente las mediciones reales, así que trata el resultado como una estimación educativa y de planificación precisa, no como sustituto de un pH-metro calibrado.
Ejemplos de la calculadora de pH
Haz clic en cualquier botón de ejemplo bajo la calculadora para cargar estas soluciones clásicas.
| Solución | pH | Cómo se calcula |
|---|---|---|
| 0.01 mol/L HCl (ácido fuerte) | pH 2.00 | El HCl se disocia por completo, así que [H⁺] = 0.01 mol/L y pH = −log₁₀(0.01) = 2.00. |
| 0.1 mol/L ácido acético, pKa 4.75 (ácido débil) | pH 2.88 | Ka = 10⁻⁴·⁷⁵, así que [H⁺] = √(Ka × 0.1) ≈ 1.33×10⁻³ mol/L y pH ≈ 2.88. |
| 0.05 mol/L NaOH (base fuerte) | pH 12.70 | pOH = −log₁₀(0.05) = 1.30, así que pH = 14 − 1.30 = 12.70. |
| Tampón de ácido acético/acetato, 0.1 / 0.1 mol/L, pKa 4.76 | pH 4.76 | Henderson-Hasselbalch: pH = 4.76 + log₁₀(0.1/0.1) = 4.76. Cantidades iguales hacen que el pH sea igual al pKa. |
Cómo usar la calculadora de pH
- Selecciona el tipo de solución: ácido fuerte, ácido débil, base fuerte, base débil o solución tampón.
- Para ácidos y bases, introduce la concentración molar en mol/L; para especies débiles, también introduce el pKa o el pKb.
- Para un tampón, introduce el pKa del ácido y las concentraciones molares del ácido (HA) y de su base conjugada (A⁻).
- Haz clic en Calcular para ver el pH, el pOH, [H⁺] y [OH⁻] de tu solución.
- Haz clic en Restablecer para borrar los datos, o carga un ejemplo para ver un cálculo resuelto.
Preguntas frecuentes de la calculadora de pH
¿Qué es el pH y cómo se calcula?
El pH mide la acidez como el logaritmo decimal negativo de la concentración de iones hidrógeno: pH = −log₁₀[H⁺]. Un pH inferior a 7 es ácido, 7 es neutro y superior a 7 es básico. La calculadora obtiene [H⁺] para el tipo de solución y aplica esta fórmula.
¿Cómo calculo el pH de un ácido débil?
Para un ácido débil, usa [H⁺] = √(Ka × C), donde Ka = 10^(−pKa) y C es la concentración. Luego pH = −log₁₀[H⁺]. Introduce la concentración y el pKa y la calculadora lo hace automáticamente.
¿Qué es la ecuación de Henderson-Hasselbalch?
Calcula el pH de un tampón: pH = pKa + log₁₀([A⁻]/[HA]), donde [A⁻] es la concentración de la base conjugada y [HA] la del ácido. Cuando ambas son iguales, el pH coincide con el pKa, que es donde un tampón funciona mejor.
¿Cuál es la diferencia entre pH y pOH?
El pOH mide la concentración de hidróxido: pOH = −log₁₀[OH⁻]. En agua a 25 °C, pH + pOH = 14, así que cuando conoces uno puedes hallar el otro. La calculadora muestra ambos para cada solución.
¿Por qué el pH calculado difiere de una lectura de medidor?
Las fórmulas asumen comportamiento ideal a 25 °C y usan aproximaciones para ácidos y bases débiles. La temperatura, la fuerza iónica (actividad), las concentraciones muy altas o muy bajas y las impurezas alteran la lectura real, por lo que un pH-metro calibrado puede diferir ligeramente del valor ideal.
¿Puede el pH ser negativo o mayor que 14?
Sí. El rango 0–14 cubre la mayoría de las soluciones cotidianas, pero los ácidos fuertes muy concentrados pueden tener pH negativo y las bases fuertes muy concentradas pueden superar 14. La calculadora mostrará esos valores cuando las concentraciones lo indiquen.