Diseño experimental.

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La disociación es el proceso por el cual los iones de una sal se separan conforme la sal se disuelve en agua.

Los términos ionización y disociación suelen utilizarse como sinónimos, para describir el proceso que se lleva a cabo en el agua. No obstante, en sentido estricto m los dos procesos son diferentes. En la disociación de una sal se separan, o disocian, y se incrementa su movilidad. En el proceso de ionización, se producen iones por la reacción de un compuesto con agua.

- Electrolitos fuertes y débiles

Dependiendo del grado de disociación o ionización, los electrolitos se clasifican en fuertes o débiles. Los electrolitos fuertes esta casi 100% ionizados en disolución; los electrolitos débiles están mucho menos ionizados Casi todos los electrolitos son fuertes o débiles, solo unos cuantos se clasifican en moderadamente fuertes o moderadamente débiles .Casi todas las sales son electrolitos fuertes. Los ácidos y las bases que son electrolitos fuertes (ionizados casi por completo) reciben el nombre de acido fuerte y base fuerte. Los ácidos y las bases que son electrolitos débiles (poco ionizados) se llaman ácidos débiles y bases débiles.

A concentración equivalente, las disoluciones de electrolitos fuertes contienen mucho más iones que las de electrolitos débiles. Como resultado, las disoluciones de electrolitos fuertes son mejores conductoras de electricidad

- Ionización del agua

El agua pura es un electrolito muy débil. No obstante se ioniza pero muy poco .Las dos ecuaciones que más se utilizan para representar la ionización del agua son

[pic 7]

[pic 8]

La primera ecuación representa el concepto de Bronsted-Lowry, donde el agua reacciona como acido y como base, formando un ion hidronio y un ion hidróxido. La segunda ecuación es una versión simplificada, que indica que el agua se ioniza y produce un ion hidrogeno y un ion hidronio. En cada caso se producen cantidades molares iguales de acido y base, y el agua permanece neutra porque no tiene iones H+ ni OH- en exceso. La ionización del agua a 25ªC genera una concentración de iones H+ de mol/L y de iones OH- de mol/L .Se emplean [] , para indicar que la concentración esta en moles por litro. Así{H+]indica que la concentración de H+ se expresa en moles por litro .Esta concentración expresan por lo general como[pic 9][pic 10]

mol/L [pic 11]

mol/L[pic 12]

Estas cifras significativas que aproximadamente dos moléculas de agua de cada mil millones esta ionizadas. Este grado de ionización tan pequeño , es un factor significativo en el comportamiento del agua en muchas reacciones.

- pH

El pH es una medida de acidez o alcalinidad de una disolución. El pH indica la concentración de iones hidrogeno [H]+ presentes en determinadas disoluciones.

La sigla significa: potencial hidrógeno o potencial de hidrogeniones (pondus hydrogenii o potentia hydrogenii; del latín pondus, n. = peso; potentia, f. = potencia; hydrogenium,n. =hidrógeno). Este término fue acuñado por el bioquímico danés S. P. L. Sørensen (1868-1939), quien lo definió en 1909 como el opuesto del logaritmo en base 10 o el logaritmo negativo, de la actividad de los iones hidrógeno. Esto es:

Esta expresión es útil para disoluciones que no tienen comportamientos ideales, disoluciones no diluidas. En vez de utilizar la concentración de iones hidrógeno, se emplea la actividad (a), que representa la concentración efectiva.

El término "pH" se ha utilizado universalmente por lo práctico que resulta para evitar el manejo de cifras largas y complejas. En disoluciones diluidas, en lugar de utilizar la actividad del ion hidrógeno, se le puede aproximar empleando la concentración molar del ion hidrógeno.

Por ejemplo, una concentración de [H3O+] = 1×10−7 M, lo que equivale a: 0.0000001 M y que finalmente es un pH de 7, ya que pH = –log[10−7] = 7.

En disolución acuosa, la escala de pH varía, típicamente, de 0 a 14. Son ácidas las disoluciones con pH menores que 7 (el valor del exponente de la concentración es mayor, porque hay más iones hidrógeno en la disolución). Por otro lado, las disoluciones alcalinas tienen un pH superior a 7. La disolución se considera neutra cuando su pH es igual a 7, por ejemplo el agua.

El pH se define como el logaritmo negativo en base 10 de la actividad de los iones hidrógeno:

Se considera que p es un operador logarítmico sobre la concentración de una disolución p = –log[...]. También se define el pOH, como el logaritmo negativo de la concentración de iones hidróxido. pOH = –log [OH-].

Puesto que el agua está adulterada en una pequeña extensión en iones [OH–] y [H3O+], se tiene:

K (constante)w (water; agua) = [H3O+]·[OH–] = 10–14, donde [H3O+] es la concentración de iones hidrogeno, [OH−] la de iones hidroxilo, y Kw es una constante conocida como producto iónico del agua, que vale 10−14.

Por lo tanto,

log Kw = log [H+] + log [OH–]

–14 = log [H+] + log [OH–]

14 = –log [H+] – log [OH–]

pH + pOH = 14

Por lo que se pueden relacionar directamente los valores del pH y del pOH.

En disoluciones no acuosas o fuera de condiciones normales de presión y temperatura, un pH de 7 puede no ser el neutro. El pH al cual la disolución es neutra está relacionado con la constante de disociación del disolvente en el que se trabaje.

Medición del pH

pH-metro. Instrumento para medir el pH de las disoluciones.

El valor del pH se puede medir de forma precisa mediante un potenciómetro, también conocido como pH-metro (/pe achímetro/ o /pe ache metro/), un instrumento que mide la diferencia de potencial entre dos electrodos: un electrodo de referencia (generalmente de plata/cloruro de plata) y un electrodo de vidrio que es sensible al ion de hidrógeno.

El pH de una disolución se puede medir también de manera aproximada empleando indicadores: ácidos o bases débiles que presentan diferente color