EL pH DE LOS LÍQUIDOS MAS COMUNES

Introducción

Es sabido que la llamada "lluvia ácida" produce en muchos  casos la degradación de fachadas y monumentos de materiales tales como el mármol, granito, etc. La acidez del agua de lluvia y los materiales disueltos debido al exceso de acidez (fundamentalmente el calcio), llegan a los lagos y producen perturbación en el ecosistema. 

Otro ejemplo de la influencia de la acidez en el campo de la salud puede ser su relación con la caries dental. Así, las bacterias que pueden encontrarse en la boca, adheridas a los dientes, producen ácido láctico al metabolizar los azúcares de los alimentos. El ácido láctico produce un aumento de la acidez en la superficie 

de los dientes y corroe al esmalte dental (fundamentalmente formado por hidroxiapatito, Ca10(PO4)6(OH)2, produciendo las caries. 

Para medir la acidez de los medios acuosos, surge el concepto de pH: 

pH = -log de la acidez = -log [H+]

Así pues, las sustancias se comportan como ácidos o como bases dependiendo del valor del pH.

La escala de pH va de 0 a 14 y la neutralidad está en pH = 7. Las sustancias de pH  -7 se comportan como ácido y las sustancias de pH +7 poseen naturaleza básica.

La actividad desarrollada en este experimento es la medida del pH de aguas de distinta procedencia así como de los líquidos más frecuentes que están presentes en nuestras casas, de bebida (refresco de cola, 

cerveza, etc.) o de limpieza (agua fuerte, limpiacristales, etc.) Los líquidos caseros a los que se les mide el pH se muestran en la siguiente tabla: 

Acidez 

La acidez dentro de los líquidos se mide utilizando la escala de pH. Mientras más cercano a 1, indica mayor acidez, mientras más cerca este al 10 indica más alcalinidad, y 7 se considera como neutral. El agua dulce es la sustancia más cercana a neutro, flotando justo por encima o por debajo del 7. Los diferentes fluidoscorporales que poseemos varían de 4,5 y 7,5 de pH, con la sangre siendo ligeramente alcalina con un pH de 7,35 a 7,45. El nivel de acidez medio en diferentes refrescos es de aproximadamente 3, lo cual es muy ácido

10 EXPERIMENTOS CIENTIFICOS QUE PUEDES HACER CON TUS HIJOS

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INDICADORES ACIDO- BASE

Para llevar a cabo una reacción de neutralización es necesario contar con métodos seguros que permitan distinguir qué sustancias son ácidas y cuáles son básicas. Esto resulta sencillo porque afortunadamente existen sustancias indicadoras ácido-base. Se trata de compuestos químicos cuyo color varía con la acidez o basicidad del medio. El papel tornasol y el papel pH son otros indicadores que se utilizan comúnmente en el laboratorio. Ambos son tiras de papel impregnadas con sustancias indicadoras, como las señaladas en la tabla, e indican el valor aproximado del pH de la sustancia. En el laboratorio se pueden encontrar varios compuestos químicos que sirven tanto para tener una idea del pH de las disoluciones con que se trabaja, como para detectar si el pH cambia. Algunos ejemplos de sustancias indicadoras se muestran en la siguiente tabla.

Indicador Color en medio ácido Color en medio básico Intervalo de pH en el que cambia de color Azul de bromofenol Amarillo Azul 3 - 4.6    Fenolftaleína Transparente Morado 8 - 9.5    Rojo fenol Amarillo Rojo 6.8 - 8.2

Pero los indicadores ácido-base no son sólo sustancias con nombres extraños que cambian de color cuando el pH varía. También se encuentran en los lugares más inesperados, como en las plantas. Por ejemplo, el color del extracto de las hojas de la planta del té cambian de la siguiente forma:

Hojas de la planta del té pH ácido pH básico Café claro Café oscuro

Con un indicador como éste, sólo se puede conocer si la disolución es ácida o básica, pero no indica cuál es el valor del pH. Sin embargo, otros indicadores naturales como el tornasol, presentan colores distintos a lo largo de la escala de pH.

Las sales

Las reacciones de neutralización entre una base fuerte y un ácido fuerte siempre producen agua más un compuesto iónico que se disocia en el medio y da lugar a aniones y cationes. Los compuestos iónicos formados en una reacción de neutralización reciben el nombre de sales. De esta forma, la ecuación química general que representa la reacción de neutralización es la siguiente:

Para formar las sales en una reacción de neutralización, se une el anión del ácido con el catión de la base. El agua se produce al juntarse los iones H+ que proporciona el ácido con el ion OH- de la base. La sal de cloruro de sodio (NaCI) se forma a partir del anión cloruro (CI-), que proviene del ácido y el catión (Na+) derivado de la base.

¿Acidez estomacal?

El pH del jugo gástrico es cercano a 1.5 porque en él existe una concentración de ácido clorhídrico de casi 0.003 M. La acidez es tan alta que las células que cubren las paredes internas del estómago han de ser renovadas constantemente. Cuando se sufre de acidez estomacal, el exceso de ácido puede ser neutralizado con una base. Por ejemplo, el “antiácido” conocido como leche de magnesia es una disolución de hidróxido de magnesio (Mg(OH)2) que reacciona con el ácido clorhídrico estomacal de la siguiente manera:

La sal que se forma, el cloruro de magnesio (MgCI2), es menos irritante que el ácido clorhídrico. Cuando se emplea el bicarbonato de sodio (NaHCO3) para combatir la acidez estomacal, la reacción de neutralización es la siguiente:

La sal que se forma en esta reacción es el inofensivo cloruro de sodio (NaCI), sin embargo, la formación de gas dióxido de carbono (CO2) puede provocar otras molestias, como la flatulencia.

De acuerdo con la lectura, elabore una historia que incluya personajes que experimenten algunos problemas relacionados con los ácidos y las bases

ACIDOS Y BASES EN LA VIDA COTIDIANA

 Los ácidos y las bases  no son sustancias extrañas  que sólo los químicos emplean en sus laboratorios. En la vida cotidiana también usamos muchas sustancias cuya utilidad precisamente radica en su carácter ácido o básico. Éstos son algunos ejemplos:

• Ciertos frutos y alimentos comunes poseen ácidos.
  Las naranjas, los limones y otras frutas contienen ácido cítrico. En las manzanas aparece el ácido málico, en el yogur el ácido láctico. Y en el vinagre el ácido acético. El ácido butírico (butanoico) es un componente característico de la mantequilla, y, en general, los ácidos grasos son elementos esenciales de las grasas vegetales  y animales. El ácido tartárico está presente en la uva y le proporciona su acidez.
• Es bien conocido que el ácido clorhídrico, junto con otras sustancias, se encuentra en el jugo gástrico de nuestro estómago, donde desempeña una función fundamental en la digestión de los alimentos y en la activación de algunos enzimas digestivos.

Se calcula que un adulto produce cada día de 2 a 3 litros de jugo gástrico, cuyo pH es aproximadamente del 1,5 y su concentración en HCl es, alrededor del 0,4 %. Pero ¿cuál es el origen del HCl en el jugo gástrico?

Como resultado de ciertas reacciones metabólicas, se producen iones H⁺ que se desplazan hacia el interior del estómago desde el plasma sanguíneo exterior a él. Este proceso se denomina transporte activo y en él intervienen algunos enzimas. Al mismo tiempo, para mantener la neutralidad de las cargas, se mueve en el mismo sentido una cantidad igual de iones cloruros. El hecho de comer estimula la secreción de iones H⁺, de los que normalmente una pequeña proporción es reabsorbida por la membrana mucosa que rodea al estómago, retornando los iones H⁺ al plasma sanguíneo. Sin embargo, si la cantidad de HCl es excesiva, el retorno masivo de iones H⁺ a través de la membrana mucosa puede producir serias molestias.
Una de estas molestias es la acidez de estómago, que usualmente y de forma momentánea suele reducirse mediante la ingestión de un antiácido que disminuya la concentración de los iones H⁺. Algunas de estas sustancias neutralizan de esta forma el exceso de HCl en el jugo gástrico.

• Entre los productos comerciales de limpieza doméstica es muy común el uso de sustancias que contienen amoníaco, NH₃, una importante base débil. La sosa cáustica, hidróxido de sodio, una base fuerte, se emplea frecuentemente para desatascar las cañerías. El salfumán, una disolución comercial de ácido clorhídrico, es otro de los productos más utilizados en la limpieza doméstica. Todos estos productos, generalmente muy concentrados, deben emplearse con las debidas precauciones dada su agresividad química.
• En ciertos productos de limpieza corporal, como es el caso de los champús y geles de baño, suele constar en el envase el pH  del producto que contiene, ya que la acidez de estas sustancias  puede influir en la salud del pelo y de la piel. Nuestros cabellos están formados por largas cadenas de proteínas unidas entre sí mediante distintos tipos de enlaces. Los más débiles son los enlaces de hidrógeno, pues se rompen simplemente al mojarlos con agua, aunque se vuelve a formar al secarse. Un champú cuyo pH sea menor  que 4 o superior a 8 afecta en mayor o menor grado al resto de las uniones entre las proteínas; en especial, un champú fuertemente alcalino, además de volver quebradizo el cabello, elimina excesivamente la grasa protectora que segregan las glándulas sebáceas del cuero cabelludo para evitar la deshidratación del cabello.

Un pH alrededor de 5 es el más adecuado para un champú. En general, los productos de aseo corporal excesivamente alcalinos resecan y agrietan la piel.

Contesta según el texto:

1. Cita el nombre de 3 ácidos  que aparezcan en la vida cotidiana.
2. ¿Para qué sirve el jugo gástrico?
3. ¿Qué significa que la concentración de HCl en el jugo gástrico es alrededor del 0,4% en volumen?
4. ¿Qué es un antiácido?
5. ¿Son buenos para nuestro cuerpo los productos de aseo cuyo pH fueran de 10?¿Por qué?
6. ¿Qué diferencia hay entre el ácido clorhídrico y el salfumán?
7. Un champú de pH alrededor de 5, tendría carácter ¿básico, muy básico, neutro, ácido o muy ácido?

PLANEACION

ACIDOS Y BASES