El pH es una medida de hidrógeno ion concentración, una medida de la acidez o alcalinidad de un solución. La escala de pH generalmente varía de 0 a 14. Soluciones acuosas a 25 ° C con un pH inferior a 7 son ácido, mientras que aquellos con un pH superior a 7 son básicos o alcalino. Un nivel de pH de 7.0 a 25 ° C se define como "neutral" porque el concentración de H3O+ es igual a la concentración de OH− en agua pura Los ácidos muy fuertes pueden tener un pH negativo, mientras que las bases muy fuertes pueden tener un pH superior a 14.
ecuación de pH
La ecuación para calcular pH fue propuesto en 1909 por el bioquímico danés Søren Peter Lauritz Sørensen:
pH = -log [H+]
donde log es el logaritmo de base 10 y [H+] representa la concentración de iones de hidrógeno en unidades de moles por litro de solución. El término "pH" proviene de la palabra alemana "potenz", que significa "potencia", combinada con H, el símbolo del elemento para el hidrógeno, por lo que el pH es una abreviatura de "potencia del hidrógeno".
Ejemplos de valores de pH de productos químicos comunes
Trabajamos con muchos ácidos (pH bajo) y bases (pH alto) todos los días. Los ejemplos de valores de pH de productos químicos de laboratorio y productos para el hogar incluyen:
0: ácido clorhídrico
2.0: jugo de limón
2.2: vinagre
4.0: vino
7.0: agua pura (neutral)
7.4: sangre humana
13.0: lejía
14.0: hidróxido de sodio
No todos los líquidos tienen un valor de pH
El pH solo tiene significado en una solución acuosa (en agua). Muchos productos químicos, incluidos los líquidos, no tienen valores de pH. Si no hay agua, no hay pH. Por ejemplo, no hay valor de pH para aceite vegetal, gasolina o alcohol puro.
IUPAC Definición de pH
La Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) tiene una escala de pH ligeramente diferente que se basa en mediciones electroquímicas de una solución tampón estándar. Esencialmente, la definición usa la ecuación:
pH = -log aH +
donde unH + significa actividad de hidrógeno, que es la concentración efectiva de iones de hidrógeno en una solución. Esto podría ser ligeramente diferente de la verdadera concentración. La escala de pH IUPAC también incluye factores termodinámicos, que pueden influir en el pH.
Para la mayoría de las situaciones, la definición estándar de pH es suficiente.
Cómo se mide el pH
Se pueden realizar mediciones aproximadas de pH utilizando papel de tornasol u otro tipo de papel de pH que se sabe que cambia los colores alrededor de un cierto valor de pH. La mayoría de los indicadores y documentos de pH son útiles solo para determinar si una sustancia es un ácido o una base o para identificar el pH dentro de un rango estrecho. Un indicador universal es una mezcla de soluciones indicadoras destinadas a proporcionar un cambio de color en un rango de pH de 2 a 10.
Se realizan mediciones más precisas utilizando estándares primarios para calibrar un electrodo de vidrio y un medidor de pH. El electrodo funciona midiendo la diferencia de potencial entre un electrodo de hidrógeno y un electrodo estándar. Un ejemplo de electrodo estándar es el cloruro de plata.
Usos de pH
El pH se usa en la vida cotidiana, así como en la ciencia y la industria. Se utiliza en la cocina (por ejemplo, en la reacción del polvo de hornear y un ácido para hacer que los productos horneados se eleven), para diseñar cócteles, en productos de limpieza y en la conservación de alimentos. Es importante en el mantenimiento de piscinas y purificación de agua, agricultura, medicina, química, ingeniería, oceanografía, biología y otras ciencias.