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P h

  1. 1. pH Cuando se habla de pH (potencial de hidrogeniones) hablamos de la acidezde una disolución, indicando la concentración de iones hidronio en lasustancia. En las escalas del pH y el pOH permiten expresar de maneraconveniente la acidez y la basicidad de las disoluciones acuosas diluidas. ElpH y el pOH de una disolución se define como: pH = – log [H3O+] ó [H3O+] =10-pH pOH = – log [OH-] ó [OH-] = 10-pH Téngase en cuenta que se emplea pH en ves de pH3O. En la época enque surgió el concepto de pH H3O+ se representaba como H+. Se empleanvarios términos ”p”. En general, mas que un símbolo, “p” significa el“logaritmo negativo del símbolo”; por tanto, pH es el logaritmo negativo de laconcentración de H3O+, pOH es el logaritmo negativo de la concentración depOH- y pK se refiere al logaritmo negativo de una constante deequilibrio. resulta conveniente describir la autoionización del agua (H2O)en términos de pKw. pKw = – log Kw (= 14.0 a 25 ºC)
  2. 2. pOH En química, concretamente en el estudio de la químicaácido-base, se define el pOH comoel logaritmo negativo en base 10 de la actividad delos aniones hidroxilo , o también en términosde concentración de éstos. Su Expresión es:
  3. 3. MEDIDA DEL pH Para medir el pH de una disolución podemos emplear dosmétodos, en función de la precisión con que queramoshacer la medida: Para realizar medidas del pH que no necesiten ser muyprecisas se utilizan unas sustancias llamadas indicadores,que varían reversiblemente de color en función del pH delmedio en que están disueltas. Se pueden añadirdirectamente a la disolución o utilizarlas en forma de tirasde papel indicador (tabla inferior). Para realizar medidas exactas se utiliza un pH-metro,que mide el pH ( la tabla inferior) por un métodopotenciométrico
  4. 4. DEFINICION DE UNA BASE Una base es, en primera aproximación (según Arrhenius),cualquier sustancia queen disolución acuosa aporta iones OH− al medio. Unejemplo claro es el hidróxido potásico, de fórmula KOH: KOH → OH− + K+ (en disolución acuosa)Los conceptos debase y ácido son contrapuestos. Para medir la basicidad(o alcalinidad) de un medio acuoso se utiliza el concepto depOH, que se complementa con el de pH, de forma tal quepH + pOH = pKw, (Kw en CNPT es igual a 10−14). Por estemotivo, está generalizado el uso de pH tanto para ácidoscomo para bases.
  5. 5. INDICADORES DEL pH Un indicador de pH es una sustancia que permite medir el pH de un medio.Habitualmente, se utilizan como indicador de las sustancias químicas quecambian su color al cambiar el pH de la disolución. El cambio de color se debe aun cambio estructural inducido por la protonación o desprotonación de laespecie. Los indicadores Ácido-base tienen un intervalo de viraje de unas dosunidades de pH, en la que cambian la disolución en la que se encuentran de uncolor a otro, o de una disolución incolora, a una coloreada. Los más conocidos son el naranja de metilo, que vira en el intervalo de pH 3,1 -4,4, de color rojo a naranja, y la fenolftaleína, que vira desde un pH 8 hasta unpH 10, transformando disoluciones incoloras en disoluciones con coloresrosados / violetas. Además se pueden usar indicadores caseros comola disolución resultante de hervir con agua col lombarda (repollo colorado),pétalos de rosa roja, raíces de cúrcuma a partir de las cuales seobtiene curcumina, y otros(entre los cuales podemos destacar a la col morada yla piel de ciruela, que son usadas por algunas culturas indígenas). Los indicadores de pH tienen una constante de protonación, , que informasobre el desplazamiento de la reacción de protonación de la forma básica delindicador.
  6. 6. INSTRUMENTOS DE MEDICION DELpH ELECTRO DE REFERENCIA: El potencial del Electrodo de mediciónno puede ser medido individualmente. Es necesario un Electrodo Dereferencia. El potencial de este electrodo debe ser Independiente del potencial dela muestra
  7. 7. TEORIA ACIDOS Y BASE Svante August Arrhenius: Él definió los ácidos comosustancias químicas que contenían hidrógeno, y quedisueltas en agua producían una concentración deiones hidrógeno o protones, mayor que la existente enel agua pura. Del mismo modo, Arrhenius definió unabase como una sustancia que disuelta en agua producíaun exceso de iones hidroxilo, OH-. La reacción deneutralización sería:H+ + OH- H2O
  8. 8.  Bronsted – Lowry: Las definiciones de Bronsted - Lorwyson, Un ácido de Bronsted - Lowry es un donador deprotones, pues dona un ion hidrógeno, H+ Una base Bronsted - Lorwy es un receptor deprotones, pues acepta un ion hidrógeno, H- Aún se contempla la presencia de hidrógeno en elácido, pero ya no se necesita un medio acuoso: el amoníacolíquido, que actúa como una base en una disoluciónacuosa, se comporta como un ácido en ausencia de aguacediendo un protón a una base y dando lugar al anión (ionnegativo) amida:NH3 + base NH2- + base + H+
  9. 9.  En la reacción del cloruro de hidrógeno gaseoso, HCl(g), con agua para dar ácido clorhídrico, el HCl (g) esel donador de protones. Todas las bases de Arrheniusson también bases de acuerdo con la definición deBronsted, pero hay otras bases. En el caso de lareacción del cloruro de hidrógeno con el agua, elreceptor de protones (la base) es el agua.HCl (g) + H2O (l) H3O+ (ac) + Cl- (ac)
  10. 10.  Gilbert Newton Lewis: El amoníaco se comportacomo una base, pues es capaz de ceder un par deelectrones al trifluoruro de boro para formar un parácido-base:H3N: + BF3ðH3N-BF3
  11. 11. AMORTIGUADORES DEL pH Una disolución amortiguadora es aquella en la que se realiza una de las dos siguientes mezclas : Un ácido débil con la sal de ese mismo ácido y una base fuerte. Una base débil con la sal de esa misma base y un ácido fuerte. Se caracterizan por ofrecer una gran resistencia a modificar su pH a pesar de que se les añada un ácidoo una base. Por ello son de gran importancia en los procesos bioquímicos de los seres vivos. La manera en que este tipo de disoluciones actúa puede verse mediante el estudio de un ejemplo decada uno de los casos expuestos : DISOLUCION REGULADORA ACETICO / ACETATO SODICO : La disociación del ácido acético será : CH3COOH + H2O--------CH3COO- + H3O+ que estará desplazada hacia la izquierda por la presencia en el medio de ion acetato procedente delacetato sódico. La disociación del acetato sódico será : CH3COONa------CH3COO- + Na+ las dos disociaciones conllevan la hidrólisis del ión acetato. CH3COO- + H2O Û CH3COOH + OH- que estará desplazado hacia la izquierda como consecuencia de existir en el medio ácido acético. Esta mezcla actuará , como disolución reguladora del pH, como sigue : Si agregamos un ácido fuerte, los protones de su disociación reaccionarán con el ion acetatoformando ácido acético muy poco disociado.Si se agrega una base fuerte, los iones OH-, desaparecen por neutralización con el ácido acético.

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