Il pH
pH e pOH
Il pH misura la concentrazione di ioni idrogeno in una soluzione. Il pOH misura invece la concentrazione degli ioni idrossido.
Il pH è la misura più comunemente usata. Tuttavia, entrambe le scale possono descrivere l'acidità o l'alcalinità di una soluzione. Anche le soluzioni più fortemente basiche conterranno infatti alcuni ioni idrogeno, così come le soluzioni più acide conterranno ancora ioni idrossido.
Quando una soluzione contiene più ioni idrogeno che ioni idrossido, è acida. Una soluzione acida ha un pH < 7 a 25 oC.
Quando una soluzione contiene più ioni idrossido che ioni idrogeno, è basica. Una soluzione basica ha un pH > 7 a 25 oC.
Gli acidi forti si dissociano completamente in H3O+ e un anione. Questo significa che per calcolare il loro pH in una soluzione possiamo usare la loro molarità, poiché tutto l'acido sarà dissociato.
La concentrazione di H3O+ e OH- in soluzione, che corrisponde a x nella tabella ICE, è usata per calcolare rispettivamente il pH e il pOH. Questi numeri sono legati l'uno all'altro, poiché gli ioni idrogeno e gli ioni idrossido coesistono in condizioni di equilibrio.
pH + pOH = 14
Una volta svolto questo calcolo, si può dire che la soluzione è acida se il pH < 7, mentre un pH > 7 indica che la soluzione è basica.
Indicatori di pH
Ci sono diversi modi di misurare il pH approssimativo, mescolando la soluzione con diverse sostanze chimiche che cambiano colore quando la soluzione è acida o basica. Alcuni sono menzionati nella tabella qui sotto, ma possono anche essere combinati come avviene nella cartina indicatrice universale del pH. Un metodo più accurato per misurare il pH è quello di usare il pH-metro.
| Indicatore | Colore a pH inferiore | Intervallo di pH di transizione | Colore al livello più alto di pH |
|---|---|---|---|
| Blu di timolo (prima transizione) | Rosso | 1,2 - 2,8 | Giallo |
| Rosso metile | Rosso | 4,4 - 6,2 | Giallo |
| Blu di bromotimolo (seconda transizione) | Giallo | 6,0 - 7,6 | Blu |
| Blu di timolo | Giallo | 8,0 - 9,6 | Blu |
| Fenolftaleina | Incolore | 8,3 - 10,0 | Fucsia |
Il pH nei sistemi viventi
Alcuni fluidi biologici, come il sangue, agiscono come soluzioni tampone. Nel caso del sangue, il pH è 7,365 (leggermente basico) e viene mantenuto tra 7,35 e 7,45 per supportare tutte le reazioni fisiologiche.
Il pH dei fluidi gastrici è molto acido, così da poter digerire le proteine. L'acidità è dovuta alla sua composizione, che presenta un'alta concentrazione di acido cloridrico (HCl), cloruro di potassio (KCl) e cloruro di sodio (NaCl). Le cellule dello stomaco producono muco per formare una barriera protettiva che previene danni all'organo.
Di seguito è riportato il pH di alcuni fluidi biologici:
- acido gastrico 1
- urina 6,0
- liquido cerebrospinale (CSF) 7,5
- sangue 7,35 - 7,45
- secrezioni del pancreas 8,1