pH
El pH es una escala logarítmica que indica la acidez o basicidad de una disolución según su concentración de iones hidronio.
El pH es una escala numérica que mide el grado de acidez o basicidad de una disolución acuosa a partir de la concentración de iones hidronio (H₃O⁺). Su valor suele ir de 0 a 14: por debajo de 7 la disolución es ácida, igual a 7 es neutra y por encima de 7 es básica o alcalina. Es una de las medidas más utilizadas en química, biología, medicina, agricultura y alimentación.
¿Qué es el pH?
El concepto lo introdujo en 1909 el químico danés Søren Sørensen mientras trabajaba en los laboratorios de la cervecería Carlsberg. La «p» suele interpretarse como potenz (potencia, en alemán) o potentia (latín), y la «H» es el símbolo del hidrógeno. El pH se define como el logaritmo decimal negativo de la actividad (en la práctica, la concentración molar) de los iones hidronio:
Como la escala es logarítmica, cada unidad de pH supone un cambio de diez veces en la concentración de H₃O⁺: una disolución de pH 3 es diez veces más ácida que una de pH 4 y cien veces más que una de pH 5.
Producto iónico del agua, pOH y relaciones útiles
El agua se autoioniza en pequeña medida: 2 H₂O ⇌ H₃O⁺ + OH⁻. A 25 °C, el producto de las concentraciones de ambos iones es constante:
En agua pura, [H₃O⁺] = [OH⁻] = 1,0 × 10⁻⁷ mol/L, de donde pH = 7. El valor 14 como suma depende de la temperatura, ya que Kw varía con ella.
Escala de pH
| Intervalo | Carácter | Ejemplos aproximados |
|---|---|---|
| 0 – 3 | Muy ácido | Ácido clorhídrico concentrado (≈0), jugo gástrico (1,5-2), zumo de limón (≈2) |
| 3 – 6 | Ácido | Vinagre (≈2,5-3), refresco de cola (≈2,5), café (≈5) |
| 6 – 8 | Neutro o casi neutro | Leche (≈6,5), agua pura (7), sangre (7,35-7,45), agua de mar (≈8,1) |
| 8 – 11 | Básico | Bicarbonato sódico (≈8,3), jabón de manos (9-10), leche de magnesia (≈10,5) |
| 11 – 14 | Muy básico | Amoníaco doméstico (≈11), lejía (≈12,5), hidróxido de sodio concentrado (≈14) |
Para entender qué hace que una sustancia sea ácida o básica, consulta ácidos y bases.
¿Cómo se mide el pH?
- Indicadores: sustancias que cambian de color según el pH, como la fenolftaleína (incolora en medio ácido y rosa-fucsia por encima de pH 8,2) o el extracto de col lombarda.
- Papel indicador universal: tiras impregnadas con mezcla de indicadores, que dan una estimación visual.
- pHmetro: instrumento con un electrodo de vidrio que mide la diferencia de potencial y da el valor con una precisión de centésimas. Debe calibrarse con disoluciones tampón.
Importancia del pH
- Salud: el pH de la sangre se mantiene muy estable gracias a sistemas tampón; variaciones de pocas décimas son peligrosas.
- Agricultura: condiciona la disponibilidad de nutrientes en el suelo; la mayoría de los cultivos prefieren entre 6 y 7,5.
- Agua potable: la normativa española recomienda un pH de entre 6,5 y 9,5.
- Alimentación y cosmética: el pH controla la conservación de alimentos y la compatibilidad de los productos con la piel (pH cutáneo en torno a 5,5).
Ejercicios resueltos
1. Calcula el pH de una disolución con [H₃O⁺] = 1 × 10⁻³ mol/L.
pH = −log(10⁻³) = 3. Es ácida.
2. Calcula el pH de una disolución de HCl 0,01 M (ácido fuerte, ionización total).
[H₃O⁺] = 0,01 = 10⁻² M, luego pH = 2.
3. Una disolución de NaOH 0,001 M. ¿Cuál es su pH?
Base fuerte: [OH⁻] = 10⁻³ M, pOH = 3. pH = 14 − 3 = 11.
4. Una muestra tiene pH = 9. Halla [H₃O⁺] y [OH⁻].
[H₃O⁺] = 10⁻⁹ M. pOH = 14 − 9 = 5, por tanto [OH⁻] = 10⁻⁵ M. Es básica.
5. Una disolución con [H₃O⁺] = 2 × 10⁻⁵ M. Calcula el pH.
pH = −log(2 × 10⁻⁵) = 5 − log 2 = 5 − 0,30 = 4,70.
Preguntas frecuentes
¿Qué significa pH?
Significa «potencial de hidrógeno» y mide la concentración de iones hidronio en una disolución.
¿Puede el pH ser negativo o mayor de 14?
Sí, en disoluciones muy concentradas de ácidos o bases fuertes. La escala de 0 a 14 es solo el rango habitual en agua diluida.
¿Cuál es el pH del agua pura?
7 a 25 °C. Al variar la temperatura cambia ligeramente, aunque el agua pura sigue siendo neutra.
¿Cuál es la diferencia entre pH y pOH?
El pH se basa en la concentración de H₃O⁺ y el pOH en la de OH⁻. A 25 °C suman 14.
¿Qué es una disolución tampón?
Es una disolución que resiste los cambios de pH al añadir pequeñas cantidades de ácido o base, como el sistema bicarbonato de la sangre.
Referencias
- Sørensen, S. P. L. (1909). «Über die Messung und die Bedeutung der Wasserstoffionenkonzentration bei biologischen Prozessen». Biochemische Zeitschrift.
- Chang, R. y Goldsby, K. Química. McGraw-Hill.
- Skoog, D. A., West, D. M. y Holler, F. J. Fundamentos de química analítica. Cengage Learning.
Cómo citar este artículo
Equipo de Conceptualia. (2025). «pH». Conceptualia. https://conceptualia.es/ciencias-naturales/quimica/ph/
