Si uso cantidades iguales de un líquido con un nivel de pH de 2 y un nivel de pH de 12, ¿cuál sería el nivel de pH cuando se mezclan?

Timothy Akimkin da una respuesta muy interesante:

~ 7.6 en el caso más simple sin equilibrios sofisticados involucrados

La clave a la que todos los demás no pudieron referirse es “sin equilibrios sofisticados involucrados”. En otras palabras, si la solución de pH 2 es ácido fuerte 0.01 M, y la solución de pH 12 es base fuerte 0.01 M. De dónde viene el “~ 7.6”, Timothy no explica, y no entiendo. Yo esperaría 7.0.

El OP no especifica que solo ácidos y bases fuertes estén involucrados en las dos soluciones. Y si no lo son, necesitamos mucha más información para llegar a una respuesta.

Como solo un ejemplo,

El HCl 0.01 M tiene un pH de 2.0 (ácido fuerte)

5.78 M NH3 tiene un pH de 12.0 (base débil, pKb 4.76)

Si se combinan volúmenes iguales de estas dos soluciones, entonces 0.01 M de NH3 se convertirá en NH4 +. La mezcla final contendrá 5,77 M de NH3 y 0,01 M de NH4 +. Un cálculo de equilibrio que incluye la aplicación de la fórmula cuadrática porque se requiere da [OH-] = 0.0617 M, pOH = 2.21, pH = 11.79.

Del mismo modo, si tuviéramos un ácido débil bastante concentrado con un pH de 2.0 y una base fuerte diluida con un pH de 12.0, el resultado sería solo un poco superior a 2.0.

De modo que son posibles respuestas extremadamente divergentes, dependiendo de la naturaleza y concentración del ácido y la base.

Recientemente apareció una pregunta similar, con valores de pH de 1 y 13. Puedo ver dónde no habrá un final de preguntas como esta, todas consideradas “relacionadas”.

OK, aquí vamos de nuevo. Primero, necesita saber qué hay en las soluciones. Si la solución de pH 12 es NaOH 10 ^ -2 M y la solución de pH 2 es HCl 10 ^ -2 M, en teoría, agregar cantidades iguales le dará una solución de sal a pH = 7.0, pero en la práctica no puede estar apagado mucho sin obtener una solución que esté por encima o por debajo de pH 7.0. Solo se necesita un poco de ácido o base para cambiar el pH de una solución no tamponada.

Si una o ambas soluciones contienen solutos que pueden actuar como amortiguadores, todas las apuestas están canceladas a menos que sepa exactamente lo que tiene. Entonces se convierte en un problema al calcular las memorias intermedias. La ecuación de Henderson-Hasslebach ofrece una buena aproximación, pero los equilibrios se ven afectados por la temperatura, la concentración del tampón y la fuerza iónica, por lo que todo lo que puede hacer es acercarse a una respuesta.

Esta pregunta es muy inteligente, pero debe mencionar los compuestos que dan un pH de 12 y 2, porque la mezcla de compuestos da un pH diferente en función de la reactividad y estructura del producto, por lo que podría ser 7, 6 o incluso 11, no 12- 2 = 10

Ya respondí en Quora:

¿Cómo se calcula el pH promedio de dos volúmenes iguales de agua con valores de pH separados?

Muy fácil de calcular esto. Escribe la ecuación para las dos soluciones que reaccionan entre sí. Luego considere el equilibrio entre los diversos iones, busque las constantes de equilibrio apropiadas, calcule la concentración de iones de hidrógeno y allí tendrá el pH.

Difícil de decir ya que no conoce las fórmulas del ácido y la base. La concentración de H + en uno es igual a la concentración de OH- en el otro, por lo que se forma agua, pero el problema está en la sal que se forma. Si se hidroliza, cambiará el pH de neutral.

Dependería de la concentración

~ 7.6 en el caso más simple sin equilibrios sofisticados involucrados