Cuando hablamos del
pH o potencial de hidrógeno lo relacionamos con los ácidos y bases, pero
¿Qué mide el pH? ¿Cómo podemos saber que tan ácida o básica puede ser una
sustancia?
El pH o potencial de hidrógeno, se utiliza como
una escala de medición para saber el grado de acidez o basicidad en una sustancia,
así como, la concentración molar de iones H+ de una disolución.
El pH de una disolución se define como el logaritmo de la concentración del ion de hidronio
pH=
-log [H+]
En las disoluciones
acidas y básicas a 25 °C los valores del pH se identifican de la siguiente manera:
Disoluciones
ácidas
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Disoluciones
básicas
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Disoluciones neutras
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[ H+] > 1.0 x 10-7 M,
pH < 7
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[ H+] < 1.0 x 10-7 M,
pH > 7
|
[ H+] = 1.0 x 10-7 M,
pH = 7
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Así, se observa que el
pH aumenta a medida que él [H+] disminuye.
El bajo pH de los jugos gástricos facilita la
digestión y el pH más alto de la sangre
es necesario para el transporte del oxígeno, de acuerdo con (Chang Raymond, College Williams. 2002), con el logaritmo negativo de la concentración
de iones de hidróxido de una disolución se obtiene una escala de pOH, el cual se define como:
pOH
=
-log [OH-]
Al considerar la
constante del producto iónico del agua
[H+]
[OH-] = KW 1.0 x
10-14
Tomando el negativo en
ambos lados se obtiene
-
(log [H+] + log [OH-]
) =
- log (1.0 x 10-14 )
-
log [H+] - log [OH-] = 14.00
Es así como a partir de estas
definiciones se obtiene:
pH
+ pOH = 14
Esta expresión constituye otra forma de
expresar la relación entre la concentración de iones de [H+] y la concentración
de iones de [OH-].
El ácido clorhídrico que se encuentra en
nuestro estomago tiene un pH bajo para activar las enzimas digestivas que
ayudaran al proceso de desdoblamiento de los nutrientes para su posterior
absorción.
En el siguiente ejemplo se muestra la obtención del pH utilizando la formula antes descrita.
1. Obtén el pH del ácido clorhídrico si tiene una concentración molar de 0.01 M
En el siguiente ejemplo se muestra la obtención del pH utilizando la formula antes descrita.
1. Obtén el pH del ácido clorhídrico si tiene una concentración molar de 0.01 M
Al ser un ácido se utiliza la fórmula:
pH
=
-log [OH-]
pH = -log
0.01M
pH = 2
El ácido clorhídrico
del estómago maneja un pH de 2 es muy ácido, el cual explica las quemaduras en el esófago de
las personas que vomitan constantemente ya que este ácido es producido incluso en
la boca. (Navarro Herrera Dolores Adriana. 2019).
En la siguiente imagen, podemos observar la escala de
pH de acuerdo a la carta de color e indicador
universal.
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| Fuente: (Navarro Herrera Dolores Adriana .2019) |
En nuestra vida diaria podemos encontrar muchos ejemplos de sustancias que tienen un pH ácido, como el vinagre, el cual es utilizado en los alimentos, también frutas como la naranja y el limón, por otro lado, en nuestro cuerpo mediante el proceso de la digestión se produce una sustancia ácida conocida como el jugo gástrico. Así mismo, con un pH base encontramos sustancias como el amoniaco, el jabón o el bicarbonato y no olvidemos el pH neutro en el cual encontramos el agua, sustancia considerada vital para nuestra supervivencia.
En la siguiente tabla se muestran valores de pH en algunas sustancias comunes.
En la siguiente tabla se muestran valores de pH en algunas sustancias comunes.
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| Fuente: (Chang Raymond, College Williams . 2002) |
Sustancias indicadores de
pH
Para
calcular el pH en un procedimiento experimental lo podemos hacer utilizando un potenciómetro, tiras de pH (las cuales cambian de color según el valor
del pH) o los indicadores en este caso
existen indicadores naturales y sintéticos.
Indicadores
naturales
Algunos
ejemplos de indicadores ácido-base naturales son:
· extracto de col morada
· extracto de flor de bugambilia
· extracto de Jamaica
Cada uno de estos
extractos tiene una sustancia llamada antocianinas, que les permite cambiar de
color rojo a través de azul-rojo, morado, azul, verde, amarillo a medida que el
pH de la sustancia aumenta.
Indicadores sintéticos
Estos viran su color de
la disolución según el pH de la disolución, entre los que destacan el azul de
bromotimol, fenolftaleína y rojo de metilo. Todos ellos modifican el color de
la disolución según el pH de la misma.
Aunque los indicadores
de pH son útiles para su identificación en una disolución, lo ideal es utilizar
un potenciómetro para obtener un pH exacto
y tener una medición exacta.
Bibliografía
Chang Raymond, College Williams . (2002). Química. México, D.F: Mc
Graw Hill.
González Pérez Patricia, Uriarte Zambrano María del Carmen
Verónica. (2015). Química II. Ciudad de México : SEP
Navarro
Herrera Dolores Adriana . (2019). Química II. Naucalpan, Edo. De México:
Esfinge.
