Química General

Definición de pH y cómo calcularlo

Definicion de pH y escala de pH

El pH es un parámetro utilizado para medir el grado de acidez o alcalinidad de una sustancia, lo que resulta de suma importancia en muchos procesos químicos y biológicos. La sangre por ejemplo, tiene un pH que oscila entre 7,35 y 7,45. Si el pH varia fuera de ese rango tan estrecho, se verán comprometidas nuestras funciones vitales. Otro ejemplo de la importancia del pH, es en los alimentos, en los cuales el pH puede indicar el buen o mal estado del mismo.

Definición de pH

Más especificamente, la sigla pH significa “potencial de hidrógeno” (pondus Hydrogenii o potentia Hydrogenii; del latín pondus, n. = peso; potentia, f. = potencia; hydrogenium, n. = hidrógeno ; según wiki) y corresponde al logaritmo negativo (de base 10) de la concentración de iones hidronio [H3O+]. Fue el quimico danés Sorensen quien ha definido “p” al logaritmo negativo (de base 10) de una medida, para simplificar los calculos evitando el manejo de cifras largas y complejas. Es decir, que asi como existe el pH que es el logaritmo negativo de H+, también existe el pKa y pKb, ademas de pKw, siendo estos respectivamente los logaritmos negativos de Ka, Kb y Kw.

pH = -log [H3O+] pKa = -log Ka
pKb = -log Kb
y uno más que veremos a continuación.

En el agua pura por ejemplo, hemos visto que [H3O+] = [OH] y que dicha concentración es [H3O+] = 1 × 10–7 M por lo tanto, en lugar de utilizar 0,0000001M como medida de la concentración, recurrimos al pH.

pH = –log[10–7] = 7

por lo tanto, podemos concluir que el agua tiene un pH de 7, que como veremos a continuacion, corresponde a la neutralidad en la escala de pH.

Escala de pH

La escala de pH va de 0 a 14 en disolución acuosa, siendo 7 el valor que indica la neutralidad. Las sustancias con un pH mayor a 7 son sustancias básicas y un valor menor de 7 indica acidez.

Resumiendo:
de 0 a 6 = ácido
7 = neutro
de 8 a 14 = básico

nota: En disoluciones no acuosas, o en condiciones  de presión y temperatura diferentes a las normales, un pH de 7 puede no ser neutro. La neutralidad está relacionada con la constante de disociación del disolvente empleado.

El operador operador logarítmico “p” mencionado anteriormente, puede ser aplicado también a la concentracion de iones  OH determinando el pOH (pOH = –log[OH])

Como la escala de pH es logarítmica, la variación de pH en una unidad (en un sentido o en otro) es igual a una variación de la [H+] 10 veces mayor. (fuente: ehu)

¿Cuál es la relación entre pH y pOH?

Ya hemos tratado en otro articulo, el producto iónico del agua, que vale 10−14 indicando que el agua se encuentra disociada en una pequeña cantidad de iones OH y H3O+:

Kw = [H3O+]·[OH] = 10–14

Por lo tanto,

-log Kw = – log [H3O+] – log [OH]
14 = –log [H3O+] – log [OH]
pH + pOH = 14

De esta manera podemos establecer una relación entre pH y pOH, de la siguiente manera:

pH= 14 – pOH