¿Por qué los ácidos fuertes tienen un pH bajo?

Responder:

Por la forma en que expresamos la #pag# función….

Explicación:

Por definición, # pH = -log_10 H_3O ^ + #. Y el uso de la función logarítmica se remonta a los días de la calculadora preelectrónica, cuando los estudiantes, los ingenieros y los científicos utilizaron las tablas logarítmicas para cálculos más complejos, la cual una CÁMARA moderna, disponible por un dólar o más, comería hoy. …

Para un ácido fuerte, digamos # HCl # a la concentración MÁXIMA, aprox. # 10.6 * mol * L ^ -1 #, que está concebido para ionizar completamente en solución acuosa, tenemos gots …

#HCl (aq) + H_2O (l) rarr H_3O ^ + + Cl ^ - #

Ahora aqui # H_3O ^ + = 10.6 * mol * L ^ -1 #….

Y entonces # pH = -log_10 H_3O ^ + = - log_10 {10.6} = - (+ 1.03) = - 1.03 #..

Y así para un ácido más fuerte. # H_3O ^ + # DAR UN MÁS NEGATIVO # pH #….

Para el fondo …

Solo para tener en cuenta que en solución acuosa en condiciones estándar, el producto iónico …

# K_w = H_3O ^ + HO ^ - = 10 ^ (- 14) #…

Y podemos tomar # log_10 # de ambos lados para dar ….

#log_ (10) K_w = log_ (10) 10 ^ (- 14) = log_10 H_3O ^ + + log_10 HO ^ - #.

Y por lo tanto…. # -14 = log_ (10) H_3O ^ + + log_ (10) HO ^ - #

O…..

# 14 = -log_ (10) H_3O ^ + - log_ (10) HO ^ - #

# 14 = underbrace (-log_10 H ^ +) _ (pH) underbrace (-log_10 OH ^ -) _ (pOH) #

# 14 = pH + pOH #

Por definición, # -log_10 H ^ + = pH #, # -log_10 HO ^ - = pOH #.