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Los cálculos más sencillos para soluciones acidas o básicas se pueden realizar con la ecuación del pH y conociendo el método para calcular concentraciones a partir de la constante de equilibrio.  En el caso de soluciones amortiguadoras, es más sencillo utilizar la ecuación de Henderson-Hasselbach y la constante de equilibrio del ácido o la base, aunque este tema no se tratara en esta página por el momento. Recuerde que si la solución es acida se calcula el pH, mientras que si la solución es básica lo que se calculara será el pOH, posteriormente puede realizar el cálculo del pH si recuerda que pH + pOH = 14.

 

EJEMPLO 3. Encontrar el pH y pOH de una solución 0,8 M de ácido carbónico, si su Ka es de 4,4x10-7.

 

La primera parte la recordaremos rápidamente porque es el mismo calculo que se trató en la temática de ácidos y bases. La ecuación para el sistema es la siguiente

 

          

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Utilizando la ecuación de la reacción y ajustando la cantidad de moles iniciales y en equilibrio, tenemos:

 

 

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Nótese que en esta representación el agua no se toma en cuenta ya que al ser el disolvente está en una cantidad muy elevada en comparación con el soluto. Por otra parte, en la parte inferior se coloca la X para expresar que la cantidad disociada del ion carbonato (HCO3-) y el ion hidronio es desconocida. Reorganizando la expresión de la constante de equilibrio se tiene ahora:

 

 

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La solución completa para este ejercicio la daría la ecuación cuadrática antes mencionada, sin embargo, ya que el valor de la constante para el ácido es muy pequeña y su concentración es considerable, es posible utilizar la aproximación (Skoog et al, 2005):

 

 

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Como en equilibrio para un ácido monoprótico la concentración de ion hidronio es igual a la concentración de la base conjugada se puede decir que [H3O+] = [HCO3-] = 5,9x10-4 M.

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A partir de aquí los cálculos se limitan a utilizar la ecuación de pH y la relación entre el pH y el pOH:

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De donde podemos apreciar que el valor se ajusta de manera correcta a lo esperado para un ácido. Para calcular el pOH simplemente debemos realizar despejar de la relación entre pH y pOH:

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En la parte inferior se muestran dos vídeos de apoyo para el calculo de pH y pOH con ácidos fuertes y débiles (Quimiayudas, 2015; Quimiayudas, 2016).