Siempre es más divertido aprender cuando lo hacemos en equipo. ¿Qué mejor forma de enseñar a los más pequeños acerca de Química, desde nuestra casa y con ejemplos prácticos a nuestro lado? El día de hoy, conoceremos qué son ácidos, bases, estructura química y cómo diferenciarlos en un pequeño experimento desde nuestra casa. ¡Quédate y aprendamos compartiendo en familia!
¿Qué es el pH?
Se trata de una abreviatura utilizada para definir el Potencial de Hidrógeno de una sustancia, siendo este un parámetro utilizado como índice para realizar mediciones de acidez o alcalinidad. Es importante mencionar que el cálculo de pH solo puede efectuarse sobre sustancias acuosas. ¿Cómo conocemos el pH de una sustancia? La respuesta es analizando los iones hidrógenos (H+), su concentración nos indicará el nivel de acidez o alcalinidad de cualquier sustancia.
Existe una escala de pH, comprendida desde el valor 0 hasta el 14, donde todas aquellas sustancias menores a 7 son clasificadas como ácidos, mientras que las mayores a 7 son consideradas bases. En cambio, las sustancias que se mantengan en el nivel 7 son sustancias neutras.
El agua pura (H₂O) es considerada una sustancia neutra, debido a que mantiene un pH 7.0. Sin embargo, el agua no siempre es neutra ya que suele estar mezclada con otros compuestos. Por ejemplo, existe la lluvia ácida, la cual posee un pH entre 2.0 y 5.0. Otras sustancias consideradas neutras son la sangre y leche.
Otro ejemplo es el café que solemos degustar día a día, dicha bebida es considerada una sustancia ácida, contando con un pH de 5.0. En el caso de sustancias básicas alcalinas que usamos de forma habitual, podemos nombrar al cloro o lejía con un pH de 13, como también el bicarbonato de sodio (NaHCO₃) con un pH de 9.
¿Qué es pOH?
En el caso del pOH, se refiere a unidad de medida de basicidad de sustancias y su escala es similar a la del pH, pero inversa. El pOH se basa en la concentración de iones hidroxilo en las sustancias. Es decir, una sustancia se clasifica como básica cuando su pOH sea menor a 7. Entretanto, aquellas sustancias superiores a 7 se considerarán ácidas.
Ambas unidades, pH y pOH son medidas que te ayudarán a clasificar qué es un ácido y una base.
¿Qué es un ácido y una base?
Los ácidos y bases son compuestos químicos que de acuerdo con su concentración de iones de hidrógeno pueden presentar una naturaleza ácida o alcalina.
Dentro de las sustancias con mayor índice de acidez podemos encontrar, por ejemplo, el ácido sulfúrico, que es un ácido tan fuerte que se utiliza en la fabricación de fertilizantes, explosivos y refinación de petróleo. Todas las sustancias con pH menor a 7 es considerada un ácido.
Por su parte, dentro de las bases con mayor índice de alcalinidad podemos mencionar la sosa cáustica. Dicha sustancia tiene un pH que la hace capaz de desintegrar las grasas y corroer violentamente algunos metales. Se consideran bases alcalinas a cualquier sustancia con pH mayor a 7.
Estructura química de ácidos y bases
No fue hasta el siglo XIX, con el entendimiento del átomo, cuando el humano logro comprender al 100 % la estructura química de ambos compuestos, determinando que los ácidos están compuestos por un átomo de hidrógeno y otros compuestos inorgánicos. Por ejemplo, el ácido clorhídrico (disolución acuosa) está compuesto de cloro e hidrógeno (HCI).
En el caso de las bases, se identifican por ser sustancias que, por lo general, aportan iones, pero no siempre llevan consigo un grupo hidroxilo.
Características de ácidos
- Pueden presentarse en estado líquido, sólido o gaseoso, su estado lo determinará su temperatura.
- Sabor agrio en caso de frutos cítricos, como limón, toronja, fresa, tomate, entre otros.
- Son compuestos corrosivos, siendo capaces de generar quemaduras al contacto e incluso daños respiratorios al olerlo si es muy ácido. No nos va a pasar por oler jugo de naranja.
- Óptimos conductores de electricidad en disoluciones acuosas.
- Al entrar en contacto con metales producen sales e hidrógeno, por ejemplo: cuando el ácido sulfúrico de las baterías de aparatos electrónicos se derrama, produce una especie salina de color blanco.
Características de bases
- Pueden ser sustancias puras o también diluidas, manteniendo muchas de sus propiedades.
- De sabor amargo.
- En disoluciones acuosas son buenos conductores de electricidad.
- Altamente irritantes para la piel y pueden disolver de grasas.
- Por su base cáustica es capaz de destruir la materia orgánica.
- Peligroso para las vías respiratorias.
- Al tacto puede ser jabonoso y son solubles en agua.
¿Cómo detectar si una sustancia es ácido o base?
¡Aquí es donde todo se pone emocionante! Te enseñaremos múltiples métodos para detectar ácidos y bases.
- Aplicando sustancias que reaccionan cambiando de color: la fenolftaleína se torna de color violeta cuando tiene contacto con una base y el anaranjado de metilo se vuelve de color rojo o naranja frente a sustancias ácidas.
- Utilizando tiras de pH: estas tiras están diseñadas para cambiar de color de acuerdo con el índice de pH de una sustancia. Al entrar en contacto con la sustancia acuosa, cambia de color hasta clasificar si esta es un ácido o base. Sin embargo, para el caso de bases superiores a pH 10.0 puede ser difícil distinguir la exactitud de la misma.
- Medidor de pH profesional: se trata de una herramienta científica que al entrar en contacto con soluciones acuosas detecta de forma exacta el pH de la misma.
Experimento de química con ácidos y bases
Ya conoces qué es un ácido y una base, pero ¿cómo puedes diferenciarlos en casa? ¡Te invitamos a hacer un experimento rompedor!
Este experimento podrás realizarlo fácilmente, necesitarás los siguientes materiales:
- Agua de col de lombarda, para obtenerla deberás picar en trozo la col morada, arrojarla en una olla, verter agua, hervir a fuego lento y colar para obtener el agua de color morado. Esta planta es conocida en otras regiones como repollo morado o berza morada. Contiene un pigmento llamado antocianina que da color a frutos, hojas y flores, pero también sirve como indicador de ácidos-bases en química.
- Cuentagotas
- Varios vasos de vidrio o vasos de precipitado.
- Diversas sustancias como alcohol, vinagre, jugo de naranja, bicarbonato de sodio, agua, cloro, y más.
Ahora bien, tendrás que agregar aproximadamente 10 ml de las sustancias escogidas para el experimento en cada uno de los vasos de precipitado. También deberás llenar un vaso con agua de col morada para establecer el pH neutro.
Posteriormente, tendrás que agregar una cucharada de agua de col morada, aproximadamente 5 ml en cada uno de los vasos, revolver y empezamos a analizar los resultados. Resulta importante mencionar que las sustancias podrán, o no, cambiar de color, dependiendo del pH de cada una.
Neutras: serán aquellas que conserven el color morado (agua de col).
Ácidas: aquellas sustancias que cambien su color a tonos rosas o rojos.
Bases: las sustancias que cambien su color a azul o tonos verdosos.
¡Fascinante! Con este experimento, podrás comprender o detectar el pH de cualquier sustancia que integres al agua de col de lombarda. Es increíble cómo puedes aprender acerca de bases y ácidos utilizando un alimento que casi todas las personas utilizan en casa.
Aprender en compañía de tus seres queridos puede ser muy divertido y más si lo podemos hacer desde nuestros hogares.
