ACIDO BASE

PRÁCTICA

Operaciones Básicas de Laboratorio 2013-14


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MEDIDA DEL pH DE DISOLUCIONES
ACUOSAS

OBJETIVOS DE LA PRÁCTICA
Al finalizar la práctica el alumno deberá:
­

Utilizar correctamente un pH-metro.

­

Predecir el carácter ácido o básico de disoluciones teniendo en cuenta los
equilibrios de hidrólisis.

­

Determinar el pH de disoluciones mediante pH-metro yhaciendo uso de
indicadores ácido-base.

­

Preparar correctamente disoluciones reguladoras o tampón.

­

Calcular la variación de pH de una disolución tampón al adicionar un ácido o
una base.

FUNDAMENTO TEÓRICO
CONCEPTO DE PH DE DISOLUCIONES
Una de las propiedades más importantes de una disolución acuosa es su
concentración en ion hidrógeno, que se representa por H+ o por H3O+. Este ionejerce un gran efecto sobre la solubilidad de muchas especies inorgánicas y
orgánicas, sobre la naturaleza de las especies y complejos catiónicos presentes en
una disolución, y sobre la velocidad de muchas reacciones químicas llevadas a cabo
en este medio. La determinación de la concentración de H+ también es importante
en muestras reales, entre las que podemos destacar los alimentos (zumos,vino,
vinagre, leche, …), aguas (de mar, río, minerales, contaminadas, …), fluidos
biológicos (sangre, orina, suero, …), que contienen diferentes tipos de ácidos y
sales en su composición, responsables de los valores de pH característicos de estas
muestras.

10-1

Grado en Enología

Operaciones Básicas de Laboratorio 2013-14

Universidad de Cádiz

Medida del pH de disolucionesacuosas

La concentración de ion H+ se expresa mediante el pH de la disolución, que se
define por la siguiente expresión aproximada (una definición rigurosa del pH
debería hacerse en términos de actividades):
pH = - log[H+] ,

donde [H+] es la concentración del ion H+

En disoluciones acuosas se cumple siempre la siguiente relación para el producto
iónico del agua (Kw):
[H+] [OH-] = Kw =10-14 a 25ºC
­
­
­

En disoluciones neutras [H+] = [OH-] y, por tanto, según la ecuación anterior,
su pH será igual a 7.
Las disoluciones en las que [H+] > [OH-] se llaman disoluciones ácidas y
tendrán pH < 7;
Aquellas en las que [H+] 7.

La medida del pH puede llevarse a cabo mediante indicadores del tipo ácido-base
químicos o mediante un instrumento como por ejemplo un pH-metro.Indicadores ácido-base
Los indicadores químicos más utilizados en equilibrios ácido-base son en general
sustancias o mezclas de ellas de tipo ácido o bases orgánicas, que experimentan un
cambio brusco de color al variar el pH. Este cambio de color va asociado a un
cambio de estructura.
Consideremos un indicador que sea un ácido débil, al que representaremos por HIn,
y que en esta forma presentaun color al que denominamos A, mientras que en
forma ionizada In- presenta un color B. El color de la disolución que contiene al
indicador dependerá de la concentración relativa entre las formas disociadas y sin
disociar. Así, para el proceso:
HIn + H2O ↔ In- + H3O+

K

In H O  ; HIn  H O 
HIn
In  K






3

3



En general, el ojo humano es capaz dedistinguir netamente cada uno de los colores
cuando la concentración de una de las formas es aproximadamente 10 veces la
concentración de la otra, es decir, si:

In   10


HIn

10-2

la disolución presenta color B

Medida del pH de disoluciones acuosas

In   0.10


la disolución presenta color A

HIn 
0.10 

In   10


HIn

la disolución presenta un colorintermedio entre A y B
que se modifica gradualmente

El cambio neto de color del indicador se denomina viraje, y el intervalo de pH en el
que se produce el cambio de color se denomina intervalo de viraje. Para un
indicador dado este intervalo de viraje sería:

pH  pK  log

In   10

In 


HIn



color B

HIn

color A

luego

pH = pK + 1

pH = pK - 1

Como...