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PH QUIMICA

MARIA FERNANDA CELIS GUZMANJENNIFER TATIANA CARRERO

GRADO:11-2

INSTITUCION EDUCATIVA TECNICAFE Y ALEGRIA

IBAGUE2012

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CONTENIDO Que es PH Que es POH Acido Base Acidez Basicidad Acido fuerte Acido debil Base fuerte Base debil

Hidrogenión Hidroxilos Valoración acido

base PH metro Alimento nutrientes

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QUE ES PHEl pH (potencial de hidrógeno) es una medida de la acidez o alcalinidad de una disolución. El pH indica la concentración de iones hidronio[H3O+] presentes en determinadas sustancias. La sigla significa "potencial de hidrógeno" Este término fue acuñado por el químico danés Sørensen, quien lo definió como el logaritmo negativo en base 10 de la actividad de los iones hidrógeno. Esto es:

Desde entonces, el término "pH" se ha utilizado universalmente por lo práctico que resulta para evitar el manejo de cifras largas y complejas. En disoluciones diluidas, en lugar de utilizar la actividad del ion hidrógeno, se le puede aproximar empleando la concentración molar del ion hidrógeno.La escala de pH típicamente va de 0 a 14 en disolución acuosa, siendo ácidas las disoluciones con pH menores a 7 (el valor del exponente de la concentración es mayor, porque hay más iones en la disolución) , y alcalinas las que tienen pH mayores a 7. El pH = 7 indica la neutralidad de la disolución (cuando el disolvente es agua).

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QUE ES POH En química, concretamente en el estudio de la química ácido-base, se define

el pOH como el logaritmo negativo en base 10 de la actividad de los aniones hidroxilo , o también en términos de concentración de éstos, expresado como

En soluciones acuosas, los iones OH- provienen de la disociación del agua: H2O ↔ H+ + OH-

o también, 2H2O ↔ H3O+ + OH-

Por ejemplo, si en una disolución se tiene una concentración [OH -] = 1×10-7 M (0,0000001 M), ésta tiene un pOH de 7 ya que : pOH = -log10[10-7] = 7

Dado que tiene la misma definición que pH, pero aplicado a la concentración de aniones hidroxilo, cumple las mismas propiedades que éste; típicamente tiene un valor entre 0 y 14 en disolución acuosa, pero en este caso son ácidas las disoluciones con pOH mayores a 7, y básicas las que tienen pOH menores a 7, puesto que en términos de concentración de reactivos, si el pH tiene un valor pequeño, significa que tiene una alta concentración de iones hidronio con respecto a la disolución neutra, y en esa misma proporción, pero al contrario, se produce por desequilibrio químico que tenga poca concentración de aniones hidroxilo, luego un pOH con un valor alto.

Así, considerando que el agua pura (disolución neutra) tiene un pH = pOH = 7 se cumple que:

pH + pOH = 14 ecuación que se mantiene constante ante las variaciones del pH (pOH).

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ACIDO Un ácido es considerado tradicionalmente como

cualquier compuesto químico que, cuando se disuelve en agua, produce una solución con una actividad de catión hidronio mayor que el agua pura, esto es, un pH menor que 7. Esto se aproxima a la definición moderna de Johannes Nicolaus Brønsted y Martin Lowry, quienes definieron independientemente un ácido como un compuesto que dona un catión hidrógeno (H+) a otro compuesto (denominado base). Algunos ejemplos comunes incluyen al ácido acético (en el vinagre), y al ácido sulfúrico (usado en baterías de automóvil). Los sistemas ácido/base se diferencian de las reacciones redox en que, en estas últimas hay un cambio en el estado de oxidación. Los ácidos pueden existir en forma de sólidos, líquidos o gases, dependiendo de la temperatura. También pueden existir como sustancias puras o en solución. María Vigil 2008

A las sustancias químicas que tienen la propiedad de un ácido se les denomina ácidas.

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PROPIEDADES (ÁCIDOS) Tienen sabor ácido como en el caso del ácido cítrico en la naranja

y el limón. Cambian el color del papel tornasol azul a rosa, el anaranjado de

metilo de anaranjado a rojo y deja incolora a la fenolftaleína. Son corrosivos. Producen quemaduras de la piel. Son buenos conductores de electricidad en disoluciones acuosas. Reaccionan con metales activos formando una sal e hidrógeno. Reaccionan con bases para formar una sal más agua. Reaccionan con óxidos metálicos para formar una sal más agua.

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QUE ES UNA BASE Una base es, en primera aproximación (según Arrhenius), cualquier sustancia que

en disolución acuosa aporta iones OH− al medio. Un ejemplo claro es el hidróxido potásico, de fórmula KOH:

KOH → OH− + K+ (en disolución acuosa) Los conceptos de base y ácido son contrapuestos. Para medir la basicidad (o alcalinidad) de un

medio acuoso se utiliza el concepto de pOH, que se complementa con el de pH, de forma tal que pH + pOH = pKw, (Kw en CNPT es igual a 10−14). Por este motivo, está generalizado el uso de pH tanto para ácidos como para bases.

Propiedades de una base: Finalmente, según Boyle, bases son aquellas sustancias que presentan las siguientes propiedades:

Poseen un sabor amargo característico. Sus disoluciones conducen la corriente eléctrica. Azulean el papel de tornasol. Reaccionan con los ácidos (neutralizándolos). La mayoría son irritantes para la piel. Tienen un tacto jabonoso. Se pueden disolver. Sus átomos se rompen con facilidad. Son inflamables.

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Formación de una base

Una base se forma cuando un óxido de un metal reacciona con agua:

igual es:

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ACIDO Y BASE

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ACIDEZ La acidez de una sustancia es el grado en el que es ácida. El concepto complementario es la

basicidad. La escala más común para cuantificar la acidez o la basicidad es el pH, que sólo es aplicable

para disolución acuosa. Sin embargo, fuera de disoluciones acuosas también es posible determinar y cuantificar la acidez de diferentes sustancias. Se puede comparar, por ejemplo, la acidez de los gases dióxido de carbono (CO2, ácido), trióxido de azufre (SO3, ácido más fuerte) di nitrógeno (N2, neutro).

Asimismo, en amoníaco líquido el sodio metálico será más básico que el magnesio o el aluminio. En alimentos el grado de acidez indica el contenido en ácidos libres. Se determina mediante una

valoración (volumetría) con un reactivo básico. El resultado se expresa como el % del ácido predominante en el material. Ejemplo : En aceites es el % en ácido oleico, en zumo de frutas es el % en ácido cítrico, en leche es el % en ácido láctico.

La acidez de una sustancia es el grado en el que es ácida. Asimismo, en amoníaco líquido el sodio metálico será más básico que el magnesio o el aluminio.

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TIPOS DE ACIDEZ A nivel industrial, se consideran dos tipos de acidez. Se tiene la acidez

natural y la acidez desarrollada. La acidez natural se debe a la composición natural del alimento o sustancia. La acidez desarrollada se debe a la acidificación de la sustancia ya sea por procesos térmicos, enzimáticos o microbiológicos.

La que posee importancia en el aspecto tecnológico es la desarrollada. Ésta suele determinar la sanidad industrial de la sustancia para obtener productos secundarios las derdadas.

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BASICIDAD La acidez y la basicidad constituyen el conjunto de

propiedades características de dos importantes grupos de sustancias químicas: los ácidos y las bases. Las ideas actuales sobre tales conceptos químicos consideran los ácidos como dadores de protones y las bases como aceptoras. Los procesos en los que interviene un ácido intervienen también su base conjugada, que es la sustancia que recibe el protón cedido por el ácido. Tales procesos se denominan reacciones ácido-base.

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ACIDO FUERTE Un ácido fuerte es un ácido que se disocia por completo en solución acuosa para

ganar electrones (donar protones), de acuerdo con la ecuación: HA (aq) → H+ (aq) + A- (ac) Para el ácido sulfúrico, que es un ácido diprótico, la denominación de "ácido fuerte"

se refiere sólo a la disociación del primer protón H2SO4(aq) → H+(aq) + HSO4

-(aq) En todas las otras reacciones ácido-agua, la disociación no es completa, por lo que

estará representada como un equilibrio, no como una reacción completa. La definición típica de ácido débil es un ácido que no se disocia completamente. La diferencia que separa las constantes de disociación ácida en los ácidos fuertes de la de todos los otros ácidos es tan pequeña que se trata de una demarcación razonable.

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ACIDO DÉBIL Un ácido débil es aquel ácido que no está totalmente disociado en

una disolución acuosa. Aporta iones al medio, pero también es capaz de aceptarlos. Si representáramos el ácido con la fórmula general HA, en una disolución acuosa una cantidad significativa de HA permanece sin disociar, mientras que el resto del ácido se disociará en iones positivos   y negativos  , formando un equilibrio ácido-base en la siguiente forma:

La gran mayoría de los ácidos son débiles. Entre ellos, casi todos los ácidos orgánicos. Pueden considerarse ácidos débiles:

El ácido acético, ácido orgánico responsable de la acidez del vinagre, El ácido cítrico, presente en los limones y otras frutas, El ácido bórico, que se usa como antiséptico y en oftalmología, El ácido carbónico . El ácido fosfórico, presente en muchos refrescos.

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BASE FUERTE En química, una base fuerte es aquella que se disocia cuantitativamente

en disolución acuosa, en condiciones de presión y temperatura constantes. Además fundamentalmente son capaces de aceptar protones H+. Una reacción de este tipo viene dada por:

para bases hidroxílicas, y

para bases no hidroxílicas. Ejemplos de Bases Fuertes: NaOH, Hidróxido de sodio LiOH, Hidróxido de litio KOH, Hidróxido de potasio

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BASE DEBIL Una base débil es aquella que en solución acuosa no se disocia

completamente, sino que alcanza un equilibrio entre los reactivos y los productos. Por ejemplo: NH3 + H2O <----> NH4+ + OH-En este caso la cc de la base débil la tendrías que calcular a partir de la constante de equilibrio:Keq= [NH4+] x [OH-] / [NH3] (tené en cuenta que tenés que elvar cada cc a la cant de moles, pero en este caso es 1 mol de cada uno, ya que así se iguala la ecuación).

Los ácidos y bases débiles se disocian parcialmente y por lo tanto, la concentración de los iones H+ o OH-  es menor que la totalidad de sus grupos ionizables.

Para calcular el pH de sus disoluciones habrá que tener en cuenta su grado de disociación (a).Casi todos los ácidos orgánicos (acético, butírico, láctico, etc.) se disocian parcialmente.

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HIDROGENIÓN Hidrón es el nombre asignado por

la IUPAC al catión hidrógeno, H+, a veces llamado protón o hidrogenión.

Variedades del ion hidrógeno o Hidrón.

Hidrón es el nombre de los iones hidrógeno positivos sin considerar su masa nuclear, o sea, de los iones positivos formados a partir del hidrógeno natural (sin ser sometido a separación isotópica).

Tradicionalmente, el término "protón" fue y sigue siendo muy usado en lugar de "Hidrón"; sin embargo, tal uso es técnicamente incorrecto, pues sólo un 99.999% de los núcleos de hidrógeno natural son protones; el resto son deuterones y, más raramente, tritones.

La forma hidratada del catión hidrógeno es el ion hidronio, H3O+

(aq), pues en medio acuoso los protones no pueden existir de modo aislado sino que se enlazan a una molécula de agua mediante un enlace dativo.

Al contrario, el ion hidrógeno con carga negativa, H-, es el ion hidruro.

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HIDROXILOS El grupo hidroxilo (también llamado oxhidrilo) OH- es un grupo

funcional compuesto de 1 átomo de oxígeno y también 1 de hidrógeno, característico de los alcoholes. Tiene una carga formal (número de oxidación) de –1 unidad, es sigma-aceptor y pi-dador, y puede eliminarse por ejemplo por sustitución nucleofílica, dando lugar a un anión hidróxido.

Hidróxido es el nombre usado para referirse al anión hidroxilo OH-, uno de los iones poliatómicosmás simples y más importantes. También hidróxido es un término general para cualquier sal que contenga cantidades estequiometrias de este ion poli atómico. Estas sales son generalmente álcalinos bases, es decir, presentan pH superior a 7 en agua.

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VALORACIÓN ACIDO BASE Un indicador es un pigmento que sufre un cambio de color cuando se

modifica el pH. Se deben elegir de modo que coincida dicho cambio o viraje al mismo tiempo que se llega al punto de equivalencia de la valoración ácido-base por lo que sirven para indicar dicho punto. Suelen ser ácidos o bases orgánicos débiles y la zona de viraje de cada indicador se sitúa aproximadamente entre una unidad de pH por debajo y una unidad por encima del valor de su pKa.

Clasificación de los indicadores: *Autoindicadores. La propia sustancia valorante o el analito actúan de

indicador, pues cambian de color a lo largo de la reacción. Un ejemplo típico es el permanganato de potasio.

*Indicadores coloreados. Son los más usados; suelen añadirse al sistema a valorar, introduciendo directamente unas gotas en la disolución del analito, pero otras veces se extraen pequeñas fracciones de ésta y se ensaya externamente con el indicador. Sus coloraciones deben ser intensas para percibir claramente el cambio de color.

*Indicadores fluorescentes. Funcionan de modo parecido a los indicadores coloreados, aunque son menos numerosos. El final de la valoración se pone de manifiesto por la aparición, desaparición o cambio de la fluorescencia de la disolución problema sometido a la luz ultravioleta.

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*Indicadores de adsorción. Son sustancias que cambian de color al ser adsorbidas o resorbidas por los coloides que se forman en el seno de la disolución problema como resultado de la reacción entre el analito y la sustancia valorante.

Los indicadores ácidos presentan equilibrios del tipo:

Al grupo de los indicadores ácidos pertenecen el azul de timol (sufre un primer viraje a un pH aproximado de 2, y un segundo cambio, próximo a 9), verde de bromocresol, púrpura de bromocresol, azul de bromo timol, rojo de fenol, púrpura de crisol, fenolftaleína y timolftaleína.

Los indicadores básicos presentan equilibrios del tipo:

Al grupo de los indicadores básicos pertenecen el amarillo de metilo, naranja de metilo, rojo de metilo y amarillo de alizarina GG.

Uno de los indicadores más empleados es el papel indicador, un papel absorbente impregnado en una mezcla de indicadores y que muestra un color diferente para cada unidad de pH.

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PH-METRO El pH-metro es un sensor utilizado en el método electroquímico para

medir el pH de una disolución. La determinación de pH consiste en medir el potencial que se desarrolla

a través de una fina membrana de vidrio que separa dos soluciones con diferente concentración de protones. En consecuencia se conoce muy bien la sensibilidad y la selectividad de las membranas de vidrio delante el pH.

Una celda para la medida de pH consiste en un par de electrodos, uno de calomel ( mercurio, cloruro de mercurio) y otro de vidrio, sumergidos en la disolución de la que queremos medir el pH.

La varita de soporte del electrodo es de vidrio común y no es conductor, mientras que el bulbo sensible, que es el extremo sensible del electrodo, esta formado por un vidrio polarizable (vidrio sensible de pH).

Se llena el bulbo con la solución de ácido clorhídrico 0.1M saturado con cloruro de plata. El voltaje en el interior del bulbo es constante, porque se mantiene su pH constante (pH 7) de manera que la diferencia de potencial solo depende del pH del medio externo.

El alambre que se sumerge al interior (normalmente Ag/AgCl) permite conducir este potencial hasta un amplificador.

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ALIMENTO El alimento es cualquier sustancia normalmente ingerida por los seres

vivos con fines: *nutricionales: regulación del metabolismo y mantenimiento de las funciones

fisiológicas, como la temperatura corporal. *psicológicos: satisfacción y obtención de sensaciones gratificantes. Estos dos fines no han de cumplirse simultáneamente para que una

sustancia sea considerada alimento. Así, por ejemplo, las bebidas alcohólicas no tienen interés nutricional, pero sí tienen un interés fruitivo. Por ello, son consideradas alimento. Por el contrario, no se consideran alimentos las sustancias que no se ingieren o que, una vez ingeridas, alteran las funciones metabólicas del organismo. De esta manera, la goma de mascar, el tabaco, los medicamentos y demás drogas no se consideran alimentos.

Los alimentos son el objeto de estudio de diversas disciplinas científicas: la Biología, y en especial la Ciencia de la Nutrición, estudia los mecanismos de digestión y metabolización de los alimentos, así como la eliminación de los desechos por parte de los organismos; la Ecología estudia las cadenas alimentarias; la Química de alimentos analiza la composición de los alimentos y los cambios químicos que experimentan cuando se les aplican procesos tecnológicos, y la tecnología de los alimentos que estudia la elaboración, producción y manejo de los productos alimenticios destinados al consumo humano

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NUTRIENTES Se define como nutriente a toda aquella sustancia

que bioquímicamente es esencial para el mantenimiento de los organismos vivos. La vida es sostenida por los alimentos, y las sustancias contenidas en los alimentos de las cuales depende la vida son los nutrientes. Estos proporcionan la energía y los materiales de construcción para las innumerables sustancias que son esenciales para el crecimiento y la supervivencia de los organismos vivos. Un nutriente es una sustancia usada para el metabolismo del organismo, y la cual debe ser tomada del medio ambiente. Los organismos no autotróficos adquieren los nutrientes a través de los alimentos que ingieren. Los métodos para la ingesta de alimentos son variables, los animales tienen un sistema digestivo interno, mientras que las plantas digieren los nutrientes externamente y luego son ingeridos. Los efectos de los nutrientes dependen de la dosis.

*Macro nutrientes:En nutrición, los macro nutrientes son aquellos que suministran la mayor parte de la energía metabólica al organismo. Los principales son hidratos de carbono, minerales, proteínas y grasas. Otros incluyen alcoholes y ácidos orgánicos. Se diferencian de los micronutrientes (vitaminas y minerales) en que estos son necesarios en pequeñas cantidades para mantener la salud pero no para producir energía.

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