¿ÁCIDO O BASE? ELABORANDO UN INDICADOR DE pH

En la foto: a partir de una col morada es posible preparar un indicador que nos permita determinar el grado de basicidad o acidez de una sustancia cualquiera (Explorer BioGen, 2018).

Por Juan Manuel Bautista Q.

ANTECEDENTES

El manejo de las concentraciones de H3O+ y OH en disoluciones acuosas se puede dificultar por ser tan grande el intervalo entre ellas. Las disoluciones que se manejan normalmente en el laboratorio tienen concentraciones de iones H3O+ o de OH–  hasta de 0.1 M, o tan pequeñas como 1*10-14 M. Por tanto, esas concentraciones tienen un intervalo de 14 órdenes de magnitud.

Para evitar el problema de trabajar con números pequeños, en el año de 1909 el Bioquímico danés Peter Lauritz Sørensen (1868-1939) sugirió el uso de logaritmos para compactar el intervalo de concentraciones H3O+ y OH en una escala más cómoda.

Matemáticamente hablando, el logaritmo de un número es la potencia a la que se debe elevar una base para obtener ese número.

Como las concentraciones de los iones H3O+ y OH en disoluciones acuosas suelen ser menores que 1M, sus logaritmos son números negativos. Al considerar que los números positivos son más cómodos, Sørensen sugirió cambiar el signo del logaritmo después de hacer el cálculo. Así, introdujo el símbolo p para indicar el negativo del logaritmo de un número. Por lo anterior:

el pH es el negativo del logaritmo de la concentración de iones hidronio (H3O+)

pH = -log [H3O+].

el pOH es el negativo del logaritmo de la concentración de iones hidroxilo (OH)

pOH = -log [OH]

¿QUÉ ES EL pH?

Con el antecedente se puede definir al pH como la concentración de iones hidrógeno que se encuentran en una solución, siendo que, un pH 7 es neutro, un pH inferior es ácido y, un pH superior a 7 es básico (alcalino).

Escala pH EBG
Fig. 1. Escala de medición del pH (Explorer BioGen, 2018).

COMO HACER UN INDICADOR

Actualmente existen soluciones calibradoras y tiras indicadoras que nos pueden ayudar en la medición de pH en diferentes sustancias tanto líquidas como sólidas (Fig. 2), sin embargo, también se puede elaborar una alternativa más económica para medir diferentes sustancias en solución.

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Fig. 2. Tiras indicadoras de pH (Explorer Biogen, 2017).

Ahora se mostrará como elaborar un indicador con una col morada, básicamente para medir el grado de acides o basicidad de sustacias líquidas.

1. Se corta finamente una col morada y se coloca en una olla con una cantidad moderada de agua que cubra la col. Se pone a hervir durante 10 minutos.

2. Se deja reposar hasta que se enfríe.

3. Una vez enfriado se procede a colar y el líquido resultante se guarda en frascos para su posterior uso (Fig. 3).

Solución de Col morada
Fig. 3. Solución de col morada obtenida después de su calentamiento previo en agua destilada (Explorer BioGen, 2017).

4. Para usar el indicador es necesario que la sustancia que se ponga en medición sea diluida en agua previamente, luego ambas sustancias se mezclan y con base en la tonalidad que se adquiera (color) se determinará su grado de acidez o basicidad (Fig. 4).

Sustancias con diferente pH
Fig. 4. Diferentes sustancias medidas con la solución indicadora de pH (col morada). Se observa diferentes virajes de color que van desde el ácido hacia un alcalino (Explorer BioGen, 2017).

AGRADECIMIENTOS

A mi equípo de trabajo por su gran interés y entusiasmo en ver con asombro lo impresionante y útil que es la química en nuestras vidas.

Grupo 1-A generación 2017

REFERENCIAS Y RECOMENDACIONES

Ayluardo, B. (1999). Fundamentos de química. México: McGraw-Hill.

Castillejos, A. (2005). Conocimientos fundamentales de química. México: Pearson-UNAM.

Christopher, D. M; Patricia, M. S. (2007). Principios de fisiología animal. Madrid: Pearson Educacion.

García, P. et al. (2009). Guía didáctica para el profesor de química I. UNAM-CCH, México.

 

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