pH - Potencial de hidrógeno

A.C.M.V. Teórico - Práctico

DETERMINACIÓN DE pH
El término pH
El término pH proviene de la combinación de la letra p de la palabra potencia y la letra H del símbolo del
elemento hidrógeno. Juntas, estas letras significan la potencia o exponente del hidrógeno.
La ecuación química para la definición de pH
El pH se define como el logaritmo decimal de la inversa de la actividad del hidrógeno,donde la actividad, aH+,
describe el ion libre de hidrógeno o la "concentración efectiva" en presencia de otros iones.
pH = -log aH+

ó

H+ = 10-pH

De este modo, un pH de 3 equivale a una actividad del ion de hidrógeno de 10-3 M; un pH de 11 equivale a una
actividad de 10-11 M y un pH de 11.5 sería una actividad de ion de hidrógeno de 10-11.5 ó 3.2 x 10-12 M.
El agua (H2O) se disociaen hidrogeniones (H+) e hidroxilos (OH ) en una solución acuosa. Se usa la siguiente
reacción de equilibrio para describir el pH:
2 H2O = H3O+ + OH- o simplemente H20 = H+ + OHLa constante de disociación, Kw, es el producto de las concentraciones de hidrogeniones e hidroxilos:
Kw =[H+].[OH-]= 1.0 x 10-14 a 25°C
A 25°C, la Kw permanece constante, por consiguiente, es posible calcular lasconcentraciones de iones de
hidrógeno o hidróxido si se conoce la otra concentración. Un pH de 7 es considerado como neutro a 25°C
porque la actividad de los iones de hidrógeno o la actividad de los iones de hidróxido son ambas iguales a 10-7
M.
La gama de actividad para el ion de hidrógeno, como es definida por el producto de disociación, va de 100 a
10-14 M. La gama de actividad del ion dehidrógeno guarda relación con una escala de pH que va de 0 a 14.
Cada unidad en la escala del pH representa un cambio multiplicado por 10 en la actividad.
Aplicación práctica del pH
El pH sirve como una forma práctica de comparar la acidez o la alcalinidad relativa de una solución a una
temperatura dada. Como se mencionó anteriormente, un pH de 7 describe una solución neutra porque las
actividades delos iones de hidrógeno e hidróxido son iguales. Cuando el pH está por debajo de 7, la solución
se describe como ácida porque la actividad del ion de hidrógeno es mayor que la actividad del ion de
hidróxido. Una solución es más ácida cuando aumenta la actividad del ion de hidrógeno, como consecuencia,
el pH se reduce. En cambio, cuando aumenta la actividad del ion de hidróxido, la solución setorna más
alcalina, también se le denomina básica, con lo que aumentará el pH.
En la práctica, las mediciones con electrodo de pH se efectúan comparando las lecturas en una muestra con las
lecturas en las soluciones estándar cuyo pH ha sido definido ("tampones") previamente. Estas mediciones son
determinaciones relativas y no determinaciones termodinámicas exactas de la actividad. Lasmediciones con
electrodo de pH pueden servir para detectar el punto final de titulación que dará una indicación de la acidez o
la alcalinidad en términos de la concentración total, en lugar de darla en términos de la actividad.
¿Por qué es importante el pH?
El pH es una de las medida más comunes en los laboratorios porque muchos procesos químicos dependen del
pH. Con frecuencia, la velocidad o elritmo de las reacciones químicas pueden ser alterados significativamente
por el pH de la solución. La solubilidad de muchos agentes químicos en solución y su disponibilidad biológica
dependen del pH. Usualmente la química fisiológica de los organismos vivos tiene limites muy específicos de
pH.
Importancia del pH en la enología
La acidez del mosto es debido principalmente al ácido tartárico ymálico, y sus sales, mientras que en el vino, otros
ácidos como succínico, láctico, acético, fosfórico, etc. se ven involucrados. En medio acuoso estos ácidos se
disocian para producir hidrogeniones libres (H+). El grado de disociación varia para cada ácido, por ej. el ácido
tartárico es más fuerte que el málico y por lo tanto produce mayor cantidad de hidrogeniones, sin embargo la
cantidad de...