Por Robert Boumis – Actualizado el 30 de agosto de 2022
La escala de pH cuantifica qué tan ácida o básica es una sustancia, un concepto fundamental en química, biología, geología y muchas ciencias aplicadas. El dominio del pH permite a los científicos comunicar las propiedades críticas de los materiales con precisión.
El pH, siempre escrito en minúsculas, mide la concentración de iones de hidrógeno (H⁺) en una solución. La escala va del 0 al 14, donde el 7 representa agua pura neutra. Los valores inferiores a 7 indican un aumento de la acidez, mientras que los valores superiores a 7 indican un aumento de la alcalinidad. Las soluciones extremadamente ácidas o básicas pueden ser corrosivas.
La escala es logarítmica, lo que significa que cada cambio de unidad corresponde a una diferencia diez veces mayor en la concentración de iones de hidrógeno. Por ejemplo, una solución con un pH de 4 contiene diez veces más H⁺ que una solución con un pH de 5.
Matemáticamente, el pH se define como el logaritmo negativo en base 10 de la concentración de iones de hidrógeno (expresado en moles por litro o molaridad):
pH =–log₁₀[H⁺]
Esta conversión simplifica la representación de los niveles de iones de hidrógeno, lo que facilita la comparación de soluciones.
Suponga que tiene 1 litro de una solución que contiene 0,02 g de hidrógeno. Dado que un mol de hidrógeno es aproximadamente 1 g, la molaridad es 0,02 molL⁻¹ (o 2×10⁻²M). Tomando el registro negativo se obtiene:
pH =–log₁₀(2×10⁻²) ≈ 1,7 (redondeado a 2 por simplicidad). Por tanto, la solución es fuertemente ácida.
pOH, el registro negativo de la concentración de iones hidróxido, proporciona una ruta indirecta al pH:
pOH =–log₁₀[OH⁻]
Debido a que [H⁺][OH⁻] =1×10⁻¹⁴ a 25°C, el pH y el pOH están relacionados por:
pH + pOH =14 → pH =14 – pOH
Por ejemplo, un pOH de 12 produce un pH de 2. El cálculo inverso usa 14 – pH =pOH.
