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Bioquímica Experimental
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Santa Rita Cruz Arroyo.
ANTECEDENTES.
El grado de ionización del agua es una propiedad reversible, se describe mediante una
constante de equilibrio, al llevarse a cabo se obtiene un ión hidrógeno (protón) y un ión
hidroxilo.
+

H2O ↔ H + OH

+

Cuando se disuelven en agua ácidos débiles, aportan H por ionización; las basesconsumen
+
H al protonarse. El pH de la solución es la concentración total de ión hidrógeno y se puede
medir experimentalmente. Para determinar el estado de ionización de los solutos en agua se
debe determinar la constante de equilibrio. Aunque el producto de disociación del agua es
+
normalmente conocido como H , los protones libres no existen en disolución, éstos iones
+
hidrógenos sonhidratados rápidamente a iones hidronio (H3O ).
La disociación de protones es instantánea debido a los puentes de hidrógeno que se forman
entre las moléculas de agua. Existe un movimiento de los iones hidronio e hidroxilo en el
campo eléctrico, esto debido al salto de protones, causando un movimiento neto de un protón a
+
una gran distancia en un tiempo muy corto. Por la rápida movilidad del H ydel OH (pero
en dirección opuesta), las reacciones ácido-base en las disoluciones acuosas son en general
rápidas. La importancia de lo anterior radica en las reacciones de transferencia de protón
biológicas.
El grado de ionización del agua en términos cuantitativos está determinado por constante de
equilibrio (Keq), misma que se ha definido en función de la concentración de los reactivos [A yB] y de los productos [C y D].
Keq =

[C] [D]
[A][B]

La unidad de concentración que se utiliza en el cálculo del Keq es la molaridad. La constante
de equilibrio es fija para cada reacción química a una temperatura dada, define la composición
de la mezcla final, independiente de las cantidades iniciales de reactivos y productos. Por lo
tanto Keq se puede calcular si se conocen lasconcentraciones en el equilibrio de todos los
reactivos y productos.
La constante de equilibrio para la ionización reversible del agua es:
+

Keq =

-

[H ] [OH ]
[H2O]
El resultado de ésta se denomina producto iónico del agua.
+

-

Una solución está a un pH neutro cuando hay concentraciones idénticas de H y OH a este
+
pH se puede calcular la concentración del H y OH a partir delproducto iónico del agua:
+

-

+ 2

Kw = [H ] [OH ] = [H ]
+

-14

[H ] = √ Kw = √1 x 10
+

-

Μ

2

-7

[H ] = [OH ] = 10 Μ
+

-7

-

-7

Siempre que [H ] sea mayor que 1 x 10 Μ, [OH ] será menor que 1 x 10 Μ, y viceversa.
+
Cuando
la [H ] es muy alta como en una solución de ácido clorhídrico, [OH ] será muy

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+

pequeña. A partir del producto iónico delagua se puede calcular [H ] si conocemos [OH
] o viceversa
Escala de pH.

-

Su base la constituye el producto iónico del agua, es una forma indicada de designar la
+
+
concentración de H , en una solución acuosa de 1.0 M de H y 1.0 M de OH . Se define pH
de la siguiente manera: “ logaritmo negativo de la concentración del ión hidrógeno”:
pH = log

+

1 = -log [H ]
+
[H ]

Lassoluciones que tienen un pH superior a 7 son alcalinas o básicas; la concentración de
+
OH es mayor que la de H , las soluciones inferiores a pH 7 son ácidas.
La escala de pH es logarítmica no aritmética, es decir cuando entre dos soluciones hay una
+
diferencia de 1 unidad de pH, esto significa que una solución tiene una concentración de H
diez veces mayor a la otra.

pH

[H+]

0
12
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14

10 0

[OH+]

Moles X Litro

ÁCIDO

NEUTRO

ALCALINO

10 -1
10 -2
10 -3
10 -4
10 -5
10 -6
10 -7
10 -8
10 -9
10 -10
10 -11
10 -12
10 -13
10 -14

10 -14
10 -13
10 -12
10 -11
10 -10
10 -9
10 -8
10 -7
10 -6
10 -5
10 -4
10 -3
10 -2
10 -1
10 0

La medición aproximada del pH de una solución acuosa, se puede realizar...