Ejercicios: Escala de pH y pOH

La escala de pH va de 0 a 14 a 25 °C. Indica si una disolución es ácida, neutra o básica en cada caso:

1. a) $pH = 3$
2. b) $pH = 7$
3. c) $pH = 11$

Explica en una frase qué valor de pH corresponde al agua pura.

Camilo prepara en el laboratorio de su colegio tres tubos de ensayo con jugo de limón, agua destilada y una disolución de bicarbonato de sodio. Le agrega a cada uno unas gotas de papel tornasol azul y rojo. Explica qué color esperas que tome el papel tornasol azul en el jugo de limón y qué color esperas que tome el papel tornasol rojo en la disolución de bicarbonato.

Una disolución de ácido clorhídrico tiene una concentración de iones hidronio $[H^+] = 1 \times 10^{-2}$ mol/L. Usando la fórmula $pH = -\log[H^+]$, calcula el pH de la disolución e indica si es ácida o básica.

Una disolución de hidróxido de sodio $NaOH$ tiene una concentración de iones hidróxido $[OH^-] = 1 \times 10^{-3}$ mol/L a 25 °C.

1. a) Calcula el pOH de la disolución.
2. b) Usa la relación $pH + pOH = 14$ para calcular su pH.
3. c) Indica si la disolución es ácida o básica.

Isabella mide el pH de cuatro líquidos de su casa y anota los resultados:

1. a) Ordena los líquidos de más ácido a más básico.
2. b) ¿Cuántas veces es mayor la concentración de $H^+$ en el jugo de naranja que en el agua de la llave? Explica cómo lo calculaste.

En una práctica de laboratorio, Mateo usa el indicador fenolftaleína, que es incoloro en medio ácido o neutro y se vuelve rosado fucsia en medio básico. Agrega unas gotas a tres vasos: uno con vinagre, uno con agua destilada y uno con una disolución de $NaOH$.

1. a) Predice el color que tendrá cada vaso y justifica tu respuesta.
2. b) Explica por qué la fenolftaleína no permite distinguir entre el vinagre y el agua destilada y qué otro método usarías para diferenciarlos.

Una muestra de agua de lluvia recogida cerca de una zona industrial tiene $pH = 4$, mientras que una muestra recogida en el páramo de Chingaza tiene $pH = 6$.

1. a) Calcula la concentración de $H^+$ en cada muestra.
2. b) Determina cuántas veces es más ácida la primera muestra que la segunda y explica por qué una diferencia de solo 2 unidades de pH representa un cambio tan grande.
3. c) Calcula el pOH de cada muestra a 25 °C.

Natalia tiene 1 litro de una disolución de ácido clorhídrico con pH = 2. Quiere obtener una disolución con pH = 4 agregando agua destilada.

1. a) Calcula la concentración de $H^+$ inicial y la final deseada.
2. b) Determina cuántas veces debe diluirse la disolución y qué volumen total tendrá al final.
3. c) Argumenta por qué agregar agua a un ácido aumenta su pH, pero nunca lo lleva por encima de 7.