Definición el pH

OBJETIVOS.

Determinar el pH que tiene cada sustancia que son consumidas a diario y así poder verificar su grado de acidez.

FUNDAMENTOS.

El pH es un indicador de acidez o basicidad de una sustancia. Los ácidos y las bases tienen una característica que nos deja poder medirlos, es la concentración de los iones de hidrógeno. Los ácidos fuertes tienen altas concentraciones de iones de hidrógeno y los ácidos débiles tienen concentraciones bajas. El pH entonces es un valor numérico que expresa la concentración de iones de hidrógeno.

Los números a partir del 0 al 7 en la escala indican las soluciones ácidas, y 7 a 14 indican soluciones alcalinas. Cuanto más ácida es una sustancia, más cercano su pH estará a 0; cuanto más alcalina es una sustancia, más cercano su pH estará a 14. Algunas sustancias no son ni altamente ácidas ni altamente alcalinas sino que están más cercanas al punto neutro, pH=7.

Los ácidos son sustancias que liberan iones de hidrogeno cuando se disuelven en agua 1 hasta 6,9 y los básicos son las sustancias que al disolverse en agua 7,1 hasta 14 liberan iones de hidroxilo (OH-).

La ecuación química para la definición de pH:

El ph se define como el algoritmo decimal de la inversa de la actividad del hidrogeno, donde la actividad aH+ describe el ion libre de hidrogeno 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 hidrogeno 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 o 3.2x10-12 M. El agua (H2 O) se disocia en hidrogenaciones (H+) e hidroxilos (OH+) en una solución acuosa. Se usa la siguiente reacción de equilibrio para describir el pH:

2H2O=H3O+ +OH- o simplemente H2O=H3O+ +OH-

La constante de disociación Kw, es el producto de las concentraciones de hidrogenaciones e hidroxilos:

Kw = [H+].[ OH- ]= 1.0x10-14 a 25°C

A 25 °C, la Kw permanece constante, por consiguiente, es posible calcular las concentraciones de iones de hidrogeno o hidroxilo si se conoce la otra concentración. Un pH de 7 es considerado neutro a 25°C porque la actividad de los iones de hidrogeno o la actividad de los iones de hidroxilo 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 de hidrógeno 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.

En esta práctica se utilizó un potenciómetro que son instrumentos que miden magnitudes eléctricas, como intensidad de corriente, carga, potencial, energía, resistencia eléctrica, capacidad e inductancia.

El instrumento de medida del pH está constituido por un potenciómetro, un electrodo de vidrio, un electrodo de referencia y un mecanismo compensador de temperatura; cuando se sumergen los electrodos en la muestra problema se completa el circuito.

Electrodo de referencia, consiste en una semi celda que provee un potencial de electrodo constante; los más comúnmente usados son electrodos de calomel y plata: cloruro de plata.

Electrodo de vidrio. El electrodo sensor es un bulbo de vidrio especial

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