El
pH
El pH es una medida de acidez o alcalinidad de una
disolución. El pH indica la concentración de iones hidronio [H3O]+ presentes en
determinadas disoluciones.
La sigla significa ‘potencial hidrógeno’, ‘potencial de
hidrógeno’ o ‘potencial de hidrogeniones’ n. = hidrógeno). Este término fue acuñado por
el químico danés S. P. L. Sørensen (1868-1939), quien lo definió en 1909 como
el opuesto del logaritmo en base 10 (o el logaritmo del inverso) de la
actividad de los iones hidrógeno. Esto es:
PH = -log10
Desde entonces, el término "pH" se ha utilizado
universalmente por lo práctico que resulta para evitar el manejo de cifras
largas y complejas. En disoluciones diluidas, en lugar de utilizar la actividad
del ion hidrógeno, se le puede aproximar empleando la concentración molar del
ion hidrógeno.
Por ejemplo, una concentración de [H3O+] = 1 × 10−7 M
(0,0000001) es simplemente un pH de 7, ya que pH = –log [10−7] = 7
En disolución acuosa, la escala de pH varía, típicamente,
de 0 a 14. Son ácidas las disoluciones con pH menores que 7 (el valor del
exponente de la concentración es mayor, porque hay más iones en la disolución)
y alcalinas las de pH superiores a 7. Si el disolvente es agua, el pH = 7
indica neutralidad de la disolución.
En productos de aseo y limpieza se suele usar la
expresión "pH neutro". En este caso la neutralidad hace referencia a
un nivel de pH 5,5. Debido a las características de la piel humana, cuyo pH es
5,5[cita requerida], se indica neutralidad de pH en este tipo de productos que
están destinados a entrar en contacto con la piel para destacar su no
agresividad. Si se aplicaran productos de pH 7 a la piel se produciría una
variación del pH cutáneo con posibles consecuencias negativas.
Medición
del pH
El valor del pH se puede medir de forma precisa mediante
un potenciómetro,
también conocido como pH-metro (/pe
achímetro/ o /pe ache metro/), un instrumento que mide la diferencia de
potencial entre dos electrodos:
un electrodo de referencia (generalmente
de plata/cloruro de plata) y un electrodo de vidrio
que es sensible al ion de hidrógeno.
El pH de una disolución se puede medir también de manera
aproximada empleando indicadores: ácidos
o bases débiles que presentan diferente color según el pH. Generalmente se
emplea papel indicador, que consiste en papel impregnado con una
mezcla de indicadores cualitativos para la determinación del pH. El indicador
más conocido es el papel de litmus o papel tornasol.
Otros indicadores usuales son la fenolftaleína y
el naranja de metilo.
A pesar de que muchos potenciómetros tienen escalas con
valores que van desde 1 hasta 14, los valores de pH también pueden ser aún
menores que 1 o aún mayores que 14. Por ejemplo el ácido de batería de
automóviles tiene valores cercanos de pH menores que uno. Por contraste,
el hidróxido de sodio 1 M varía de 13,5
a 14.
A 25 °C, un pH igual a 7 es neutro, uno menor que 7
es ácido, y si es mayor que 7 es básico. A distintas temperaturas, el valor de
pH neutro puede variar debido a la constante de equilibrio del agua (kW).
La determinación del pH es uno de los procedimientos
analíticos más importantes y más usados en ciencias tales como química, bioquímica
y química de suelos. El pH determina muchas características notables de la
estructura y de la actividad de las biomacromoléculas y, por tanto, del
comportamiento de células y organismos.
En 1909, el químico danés Sørensen definió el potencial de hidrógeno
(pH) como el logaritmo negativo de la concentración molar (más exactamente de
la actividad molar) de los iones hidrógeno.
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