Page 703 - Quimica - Undécima Edición

15.3 El pH: una medida de la acidez 673

Figura 15.2 Un medidor del pH
se utiliza comúnmente en el
laboratorio para determinar el pH
de una disolución. A pesar de que
muchos medidores del pH tienen
escalas marcadas con valores que
van de 1 a 14, los valores del pH,
de hecho, pueden ser menores a 1
y mayores que 14.

el capítulo 5. Dependiendo de la temperatura, el volumen, la cantidad y el tipo del gas
presente, la medición de la presión del gas puede diferir de la que se calcula con la ecua-
ción de los gases ideales. De manera semejante, la concentración real o “efectiva” de un
soluto tal vez no sea la que se espera tomando en cuenta la cantidad de sustancia que
originalmente se encuentra disuelta en una disolución. De la misma manera que tenemos
la ecuación de van der Waals , entre otras, para ajustar las diferencias entre el comporta-
miento de gas ideal y el comportamiento no ideal, se cuenta con alternativas para explicar
el comportamiento no ideal de las disoluciones.
Una manera es reemplazar el término concentración por el de actividad, que repre-
senta la concentración efectiva. Entonces, estrictamente hablando, el pH de la disolución
se debe defi nir como
1 (15.6)
pH 5 2log a H
1
1 es la actividad del ion H . Como se mencionó en el capítulo 14 (vea la página
donde a H
629), para una disolución ideal, la actividad es numéricamente igual a la concentración. Tabla 15.1
En cuanto a disoluciones reales, la actividad por lo general difi ere de la concentración,
Los pH de algunos fl uidos
algunas veces de manera apreciable. Una vez que se conoce la concentración del soluto,
comunes
hay formas confi ables basadas en la termodinámica para estimar su actividad, pero los
detalles no se incluirán en este texto. Por lo tanto, recuerde que el pH medido, excepto Muestra Valor del pH
para disoluciones diluidas, por lo general no es el mismo que el calculado a partir de la Jugo gástrico 1.0-2.0
1
ecuación (15.4), debido a que la concentración en molaridad del ion H no es numérica- en el estómago
mente igual a su valor de actividad. Aunque continuaremos utilizando la concentración en
Jugo de limón 2.4
el análisis, es importante saber que este enfoque nos dará sólo una aproximación de los
Vinagre 3.0
procesos químicos que en realidad se presentan en la fase de la disolución.
Jugo de uva 3.2
En el laboratorio, el pH de una disolución se mide con un medidor de pH (fi gura
Jugo de naranja 3.5
15.2). En la tabla 15.1 se muestran los valores del pH de algunos fl uidos comunes. Como
observamos, el pH de los fl uidos corporales varía mucho, en virtud de su localización y Orina 4.8-7.5
función. El pH bajo (alta acidez ) de los jugos gástricos facilita la digestión, en tanto que Agua expuesta 5.5
el pH más alto de la sangre es necesario para el transporte del oxígeno. Estas acciones, al aire*
que dependen del pH, se ejemplifi can en la sección “Química en acción” de este capítulo Saliva 6.4-6.9
y en el 16. Leche 6.5
Con el logaritmo negativo de la concentración de iones hidróxido de una disolución Agua pura 7.0
se obtiene una escala de pOH, análoga a la del pH. Así, defi nimos el pOH como Sangre 7.35-7.45
Lágrimas 7.4
2
p O H 52log [OH ] 1 ( ) 7 . 5 Leche de 10.6
magnesia
Si tenemos el valor de pOH de una disolución y se nos pide calcular la concentración del Amoniaco 11.5
2
ion OH , podemos extraer el antilogaritmo de la ecuación (15.7) como se muestra a con- doméstico
tinuación
* El agua expuesta al aire durante largo
2 2pOH tiempo absorbe el CO 2 atmosférico para
[OH ] 5 10 ) 8 . 5 1 (
formar ácido carbónico, H 2 CO 3 .