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QUÍMICA DEL AGUA

pH Disociación del agua

Las moléculas de agua pueden comportarse como un ácido (ceder un protón H⁺) o como una base (aceptarlo). Así, espontáneamente, las moléculas de agua se disocian:

H₂O + H₂O <=> H₃O⁺ + OH^-

O lo que es lo mismo, pero de forma abreviada:

H₂O <=> H⁺ + OH^-

Por tanto, las moléculas del agua en estado puro se disocian en protones (H⁺) e iones hidroxilos (OH^-), es decir, se encuentran ionizadas, con carga.
Otra cosa que debemos saber es que siempre se cumple el llamado producto iónico del agua (kw). Según éste:

kw = [H⁺][OH^-] = 10^-14 M

Traducción:
El producto de la concentración de protones y de iones hidroxilos en el agua siempre es de 10^-14 M.
M significa "Molar" y es una magnitud de concentración. Equivale al número de moles de una sustancia que hay en un litro de la disolución.
Para hacernos una idea:

• 1 mol de H⁺  tiene una masa de 1g
• 1 mol de OH^- tiene una masa de 17g
• 1 mol de H₂O tiene una masa de 18g

Para facilitar los cálculos y el manejo de éstas cifras, se llega al concepto de pH:
El pH es un indicador de la concentración de protones (ACIDEZ) de una disolución acuosa y se define como:
 
pH= - log [H⁺]

De forma análoga, también podemos encontrar el pOH, que sería un estimador de la concentración de iones hidroxilos:

pOH = -log [OH^-]

Resulta útil saber que siempre se cumple que:
pH + pOH = 14
Así nos encontramos que la escala de pH toma valores que van desde el 0 al 14:

Como puede verse, una disolución con un pH=2 tiene una concentración de protones = 10^-2 M (0,01M), es decir, con 0,01g/l. De forma análoga, una disolución con pH 8, tiene una concentración de protones 10^-8M, es decir, con 0,00000008 g/l.

Cuanto menor es el pH, mayor es la acidez del medio.

Ahora que hemos explicado el concepto de pH, podemos hacer una clasificación de las aguas en función de su pH:

• pH entre  0 - 7 Aguas ácidas, con alta concentración de protones
• pH 7 Aguas neutras
• pH  entre 7 - 14 Aguas básicas, con baja concentración de protones

El agua pura tiene un pH = 7, es neutra. Como podemos ver en la tabla anterior, esto significa que la cantidad de protones (H⁺) y de hidroxilos (OH^-) es la misma. Las cargas positivas se neutralizan con las negativas, y de ahí la NEUTRALIDAD del agua.

Conociendo el pH podemos conocer cual es la concentración de protones de la disolución acuosa aplicando la siguiente formulilla:
[H⁺] = antilog (-pH)
Un pH 8 indica una concentración de protones    0,00000001 M (10^-8 M)
Un pH 8,1 indica una concentración de protones 0,00000000794 M (7,94 · 10^-9 M)
Un pH 8,2 indica una concentración de protones 0,00000000630 M (6,3 · 10^-9 M)).
Un pH 8,5 indica una concentración de protones 0,00000000316 M (3,16 · 10^-9 M))
Un pH 9 indica una concentración de protones    0,000000001 M (10^-9 M)

Al tratarse de una escala logarítmica, lo que a nosotros nos parece una pequeña variación en el pH del acuario, supone una variación bastante importante de la concentración de protones en el agua y una perturbación para sus habitantes.
Cada ser vivo está adaptado a la vida en una determinadas condiciones de pH.

Pequeñas variaciones en el pH pueden ser toleradas gracias a su sistema interno de regulación, que actúa adaptando al disco a las nuevas condiciones. El mantenimiento de un pez en unas condiciones de pH que no son las óptimas para él, supone un estrés continuo para su sistema de regulación y sin duda, una muerte precoz.

De ahí la importancia de la buena aclimatación de los discos que entran en un nuevo acuario para hacer que la variación de pH que sufran sea mínima (pequeñas variaciones en un largo periodo de tiempo), sino nula.

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