capitulo de ph, información, no es mio

SEGUNDA PARTE

PARAMETROS FISICO-QUIMICOS: pH
EL pH ES ACRONIMO para potencial de hidrógeno, e indica la concentración del ión
hidronio en una solución.

pH = log

1
[H O ]
+

3

...dónde, [H3O+] = concentración del ión hidronio en moles/L
El término pH expresa la intensidad de un ácido, dependiendo de su capacidad de
disociación, así como de su concentración. El agua es unelectrolito débil, en
consecuencia sólo una pequeña fracción de ésta se disocia en los iones que componen
la molécula: H3O+ (ión ácido) y OH - (ión básico). La siguiente ecuación describe el
equilibrio de disociación del agua.
H2O

H+ + OH-

H2O + H+ + OH-

H3O + OH-

La constante de disociación de agua pura a una temperatura dada está definida por la
siguiente expresión:

PARAMETROSFISICO QUIMICOS: PH

+

2

−

[ H3O ][OH ]
Kw =
[ H O]
2

Tabla 1: Concentración de los iones hidronio e hidroxilo en función del pH.
[ H30+]

pH

[ OH- ]

0

1.0

0.00000000000001

1

0.1

0.0000000000001

2

0.01

0.000000000001

3

0.001

0.00000000001

4

0.0001

0.0000000001

5

0.00001

0.000000001

6

0.000001

0.00000001

70.0000001

0.0000001

8

0.00000001

0.000001

9

0.000000001

0.00001

10

0.0000000001

0.0001

11

0.00000000001

0.001

12

0.000000000001

0.01

13

0.0000000000001

0.1

14
0.00000000000001
1.0
* El producto [H3O+] [OH- ] siempre será igual a 10-14 moles/L.

La fracción del agua que se ioniza es tan pequeña que la concentración de agua no
disociadase aproxima a 1.0. Esa razón se hace evidente si consideramos una solución
neutra, dónde por cada tonelada métrica de moléculas de agua habría aproximadamente
0.1 mg de H+ y 1.7 mg de OH- . En agua pura (pH 7.0), la razón de iones de hidronio a
iones hidroxilo es igual a 1.0. Esto nos conduce a que la constante de disociación del
agua (Kw ) se puede expresar como el producto de la concentracióndel ión hidronio por
la concentración del ión hidroxilo:
Kw = [H3O+] [OH- ]
El producto de dicha expresión es de 10-14 moles/L. La tabla 1 nos presenta las
variaciones que se producen en las concentraciones de los iones H3O+ y OH - según
varía el pH de una solución.

PARAMETROS FISICO QUIMICOS: PH

3

La temperatura afecta la constante de disociación del agua y por ende, cambios entemperatura redundan en cambios en las concentraciones relativas de los iones hidronio
e hidroxilo (Tabla 2).

Tabla 2:

Efecto de la temperatura sobre Kw y pH.
14

Temperatura (°C)
Kw x 10
0
0.115
5
0.185
10
0.292
15
0.450
20
0.681
24
1.000
25
1.008
30
1.469
35
2.089
40
2.919
* Datos tomados de Cole (1983).

pH
7.47
7.37
7.27
7.17
7.08
7.00
6.99
6.92
6.846.77

Importancia ecológica:
El pH de un cuerpo de agua es un parámetro a considerar cuando queremos determinar
la especiación química y solubilidad de varias substancias orgánicas e inorgánicas en
agua. Es un factor abiótico que regula procesos biológicos mediados por enzimas (ej.
fotosíntesis, respiración); la disponibilidad de nutrientes esenciales que limitan el
crecimiento microbianoen muchos ecosistemas (ej. NH4+, PO4-3 y Mg2+); la movilidad de
metales pesados tales como cobre, que es tóxico para muchos microorganismos; así
como también afecta o regula la estructura y función de macromóleculas y organelos
tales como ácidos nucleicos, proteínas estructurales y sistemas de pared celular y
membranas. Variaciones en pH pueden tener entonces efectos marcados sobre cada
uno delos niveles de organización de la materia viva, desde el nivel celular hasta el nivel
de ecosistemas. Para una descripción del efecto de pH sobre microorganismos vea
Atlas & Bartha, 1992.
Factores que afectan el pH de un cuerpo de agua natural:
En el caso de aguas oceánicas, donde el sistema de amortiguación de carbonatobicarbonato opera efectivamente, el pH varía dentro de unos límites...