Qué son el pH y el pOH
El pH (potencial de hidrógeno) mide la acidez o basicidad de una solución acuosa. Es el cologaritmo de la concentración de iones H⁺:
pH = −log[H⁺] pOH = −log[OH⁻] pH + pOH = 14 (a 25 °C)
La escala de pH
- pH < 7 → solución ácida (más H⁺)
- pH = 7 → solución neutra (agua pura a 25 °C)
- pH > 7 → solución básica/alcalina (más OH⁻)
La escala es logarítmica: cada unidad representa un factor de 10 en la concentración. Un pH 4 es 10× más ácido que pH 5 y 100× más ácido que pH 6.
Constante de autoionización (Kw)
El agua sufre autoionización: H₂O ⇌ H⁺ + OH⁻. A 25 °C, el producto de las concentraciones es constante:
Kw = [H⁺] · [OH⁻] = 1 × 10⁻¹⁴
Por eso, en agua pura: [H⁺] = [OH⁻] = 10⁻⁷ mol/L, lo que da pH = pOH = 7.
Ejemplo: pH del jugo gástrico
El jugo gástrico tiene [H⁺] ≈ 0.032 mol/L (3.2 × 10⁻²):
pH = −log(3.2 × 10⁻²) pH = −(log 3.2 + log 10⁻²) pH = −(0.505 − 2) pH = 1.5
Preguntas frecuentes
¿Por qué el pH 7 es neutro?
Porque a 25 °C el agua pura tiene exactamente [H⁺] = [OH⁻] = 10⁻⁷ mol/L. Como pH = −log(10⁻⁷) = 7, ese es el punto de equilibrio entre acidez y basicidad.
¿Cómo puede una sola unidad de pH marcar tanta diferencia?
Porque la escala es logarítmica. El pH 3 tiene 10× más H⁺ que el pH 4, y 100× más que el pH 5. Por eso el estómago (pH 1.5) es mucho más ácido que el limón (pH 2.4).
¿El pH puede ser negativo o mayor que 14?
Sí, en soluciones muy concentradas. El ácido sulfúrico 12 mol/L tiene pH ≈ −1, y el NaOH muy concentrado puede tener pH > 15. Pero en secundaria se trabaja en el rango 0–14.
¿Qué cambia con la temperatura?
Kw aumenta con el calor. A 100 °C, Kw ≈ 10⁻¹², así que el agua pura tiene pH ≈ 6 — aunque sigue siendo neutra. La relación pH+pOH también cambia.
¿Cómo medir el pH en la práctica?
Con papel indicador universal (precisión ~0.5), un pHmetro (precisión 0.01) o indicadores ácido-base como la fenolftaleína (se vuelve rosa a pH > 8.3) y el azul de bromotimol.
¿Por qué el pH de la sangre está controlado?
El pH sanguíneo debe mantenerse entre 7.35 y 7.45. Variaciones de apenas 0.1 ya causan acidosis o alcalosis graves. El cuerpo usa el sistema tampón bicarbonato (HCO₃⁻/H₂CO₃) para mantener ese equilibrio.