Ejercicio resuelto de pH · Química · Islas Canarias · 2026

Tenemos dos disoluciones acuosas: una (A) de hidróxido de potasio de concentración 0,03 M y otra (B) de ácido clorhídrico 0,025 M. Calcule:

a) El pH de cada una de las dos disoluciones. (0,5 puntos)

b) El pH resultante cuando se mezclan 30 mL de la disolución (A) con 25 mL de la disolución (B). (1 punto)

c) El volumen de una de las dos disoluciones (A) o (B) que tendremos que añadir a esa mezcla del apartado anterior para conseguir que su pH sea 7. (0,5 puntos)

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{El}}\mathbf{\text{pH}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{cada}}\mathbf{\text{una}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{dos}}\mathbf{\text{disoluciones.}}\mathbf{\text{(0,5}}\mathbf{\text{puntos)}}$

El hidróxido de potasio es una base fuerte y el ácido clorhídrico un ácido fuerte: ambos se disocian por completo, así que la concentración de iones coincide con la de la disolución.

$\mathrm{K}\mathrm{O}\mathrm{H}\to {\mathrm{K}}^{+}+\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}\Rightarrow [\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}]=\mathrm{0,03}\text{ M}$

$\mathrm{p}\mathrm{O}\mathrm{H}=-\log \mathrm{0,03}=\mathrm{1,52}\Rightarrow \mathrm{p}\mathrm{H}=14-\mathrm{1,52}=\mathrm{12,48}$

$\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\to {\mathrm{H}}^{+}+\mathrm{C}{\mathrm{l}}^{-}\Rightarrow [{\mathrm{H}}_3{\mathrm{O}}^{+}]=\mathrm{0,025}\text{ M}$

$\mathrm{p}\mathrm{H}=-\log \mathrm{0,025}=\mathrm{1,60}$

$\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{El}}\mathbf{\text{pH}}\mathbf{\text{resultante}}\mathbf{\text{cuando}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{mezclan}}\mathbf{\text{30}}\mathbf{\text{mL}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{disoluci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{(A)}}\mathbf{\text{con}}\mathbf{\text{25}}\mathbf{\text{mL}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{disoluci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{(B).}}\mathbf{\text{(1}}\mathbf{\text{punto)}}$

Se cuentan los moles de cada especie antes de mezclar y se ve cuál está en exceso, ya que ácido y base se neutralizan mol a mol.

$n(\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-})=\mathrm{0,030}\text{ L}\cdot \mathrm{0,03}\text{ M}=\mathrm{9,0}\cdot {10}^{-4}\text{ mol}$

$n({\mathrm{H}}_3{\mathrm{O}}^{+})=\mathrm{0,025}\text{ L}\cdot \mathrm{0,025}\text{ M}=\mathrm{6,25}\cdot {10}^{-4}\text{ mol}$

${\mathrm{H}}_3{\mathrm{O}}^{+}+\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}\to 2{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$

$n(\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}{)}_{\text{exceso}}=\mathrm{9,0}\cdot {10}^{-4}-\mathrm{6,25}\cdot {10}^{-4}=\mathrm{2,75}\cdot {10}^{-4}\text{ mol}$

Ese exceso queda repartido en el volumen total de la mezcla, que es la suma de los dos.

$[\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}]={\displaystyle \frac{\mathrm{2,75}\cdot {10}^{-4}}{\mathrm{0,055}}}=\mathrm{5,0}\cdot {10}^{-3}\text{ M}$

$\mathrm{p}\mathrm{O}\mathrm{H}=-\log (\mathrm{5,0}\cdot {10}^{-3})=\mathrm{2,30}\Rightarrow \mathrm{p}\mathrm{H}=14-\mathrm{2,30}=\mathrm{11,70}$

La mezcla es básica, como cabía esperar: sobraba hidróxido.

$\mathbf{\text{c)}}\mathbf{\text{El}}\mathbf{\text{volumen}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{una}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{dos}}\mathbf{\text{disoluciones}}\mathbf{\text{(A)}}\mathbf{\text{o}}\mathbf{\text{(B)}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{tendremos}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{a}}\widetilde{\mathbf{\text{n}}}\mathbf{\text{adir}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{esa}}\mathbf{\text{mezcla}}\mathbf{\text{del}}\mathbf{\text{apartado}}\mathbf{\text{anterior}}\mathbf{\text{para}}\mathbf{\text{conseguir}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{su}}\mathbf{\text{pH}}\mathbf{\text{sea}}\mathbf{\text{7.}}\mathbf{\text{(0,5}}\mathbf{\text{puntos)}}$

Un pH de 7 significa neutralidad, así que hay que consumir exactamente el exceso de $\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}$ añadiendo ácido, es decir, disolución (B).

$n({\mathrm{H}}_3{\mathrm{O}}^{+})\text{ necesarios}=\mathrm{2,75}\cdot {10}^{-4}\text{ mol}$

$V={\displaystyle \frac{n}{c}}={\displaystyle \frac{\mathrm{2,75}\cdot {10}^{-4}}{\mathrm{0,025}}}=\mathrm{1,1}\cdot {10}^{-2}\text{ L}=11\text{ mL}$

Hay que añadir 11 mL de la disolución (B) de ácido clorhídrico. El pH final es exactamente 7 porque la sal que queda, cloruro de potasio, procede de ácido fuerte y base fuerte y no se hidroliza.