Calculadora de pH de base débil

Una calculadora de pH de base débil convierte la concentración analítica de una base monoprótica y su Kb en el pH de equilibrio que espera cada tarea de química general. Introduzca C en moles por litro y Kb para B más agua en equilibrio con BH-más y OH-menos; la herramienta resuelve la cuadrática Kb igual a x al cuadrado sobre C menos x para el hidróxido, y devuelve pOH, pH igual a catorce menos pOH a veinticinco grados Celsius, fracción disociada, base no disociada restante, una etiqueta de acidez y la sustitución paso a paso que puede pegar en un cuaderno. Las disoluciones madre de amoníaco, la preparación de aminas en laboratorio, el repaso de exámenes y los evaluadores automáticos necesitan ese mismo camino de base débil diluida sin un paquete completo de especiación acuosa.

Qué significan juntos el equilibrio de base débil y el pH

Una base débil monoprótica B solo acepta en parte un protón del agua. En el equilibrio las especies son B no disociada, ácido conjugado BH-más e hidróxido OH-menos. Con actividades aproximadas por concentraciones molares, la constante de disociación básica es Kb igual al producto de las concentraciones de ácido conjugado e hidróxido dividido por la concentración de base libre.

Si la concentración analítica de base preparada es C moles por litro y x es la concentración de hidróxido en el equilibrio, el balance de carga y de masa para una disolución pura de B da Kb igual a x al cuadrado sobre C menos x. Esa es una ecuación cuadrática en x: x al cuadrado más Kb por x menos Kb por C igual a cero.

La raíz física es la rama positiva de la fórmula cuadrática, x igual a menos Kb más la raíz cuadrada de Kb al cuadrado más cuatro Kb C, todo entre dos. A partir de esa concentración de hidróxido calcula pOH como menos el logaritmo en base diez de x, y luego pH como catorce menos pOH cuando el producto iónico del agua Kw se toma como uno por diez a la menos catorce a unos veinticinco grados Celsius.

Las bases fuertes que se disocian por completo quedan fuera de alcance; fijarían x igual a C sin usar Kb. Docentes y evaluadores automáticos valoran tanto el rechazo de C o Kb no positivos como el camino feliz: un recorte silencioso ocultaría un error de entrada. La vía de comprobación recalcula la misma cuadrática y los logaritmos con el redondeo fijo usado en los campos publicados, de modo que una respuesta correcta siempre trae pasos que puede afirmar en pruebas o cuadernos de laboratorio.

Consejos prácticos, límites y búsquedas relacionadas

Mantenga C y Kb dentro del rango absoluto publicado para que el discriminante y los logaritmos no desborden hacia resultados no finitos que el resolutor deba rechazar. Use moles por litro de forma coherente; si su fuente indica milimoles por litro, convierta antes de llamar en lugar de mezclar sistemas de unidades en una sola solicitud.

Se usa la cuadrática exacta en lugar de la aproximación habitual por raíz cuadrada, de modo que los casos en que el grado de disociación no es minúsculo siguen coincidiendo con las soluciones cuadráticas del libro.

Esta página apunta a quien busca una calculadora de pH de base débil, pH a partir de concentración y Kb, o pH de disolución de amoníaco en línea; no es una calculadora de tampones, ni una herramienta de pH de base fuerte que asume disociación total, ni un resolutor de Kw dependiente de la temperatura.

Prefiera esta capacidad cuando ya conozca C analítica y Kb de una base débil monoprótica pura; si su fuente es solo [OH−] ya medido, use un camino directo de pOH o pH a partir de concentración. La intuición de ida y vuelta es sencilla: recalcular Kb a partir de oh y undissociated publicados debe recuperar el Kb de entrada dentro del mismo redondeo a doce decimales en casos diluidos bien comportados, y confirmar que la acidez sigue siendo básica para bases débiles de aula típicas con pH mayor que siete.