3.2.4. El agua y la regulación del pH
La estabilidad del agua líquida hace que ésta, en estado puro, muestre un pequeñísimo grado de disociación, es decir, la mayoría de sus moléculas aparecen íntegras como H2O frente a una mínima cantidad escindida en iones hidroxilo (OH–) e hidronio (H+). En condiciones ideales la concentración de ambos iones es ínfima y equitativa: 10-7 moles/litro de OH– y 10-7 moles/litro de H+ (en realidad H3O+).
El producto de disociación del agua es 10-14, siendo éste el resultado de multiplicar la concentración de [OH–] por la de [H+]: 10-7 x 10-7 = 10-14. Este valor es constante en todas las disoluciones acuosas, dado que las concentraciones de ambos iones pueden variar pero siempre de forma inversamente proporcional (10-3 x 10-11 = 10-14 = 10-5 x 10-9 = 10-14, etc.).
El medio interno es una disolución en la que el agua interacciona con multitud de sustancias que cuentan con grupos polares, los cuales a su vez interactúan intercambiando protones (y electrones) detraídos o cedidos al agua lo que produce variaciones de [H+] y de [OH–]. Es precisamente este hecho el que determina el pH. Las sustancias que aumentan la acidez son aquellas que en disolución liberan H+ incrementando la [H+] como, por ejemplo, el ácido acético (CH3-COOH) que tiende a disociarse en CH3-COO– + H+ . Por el contrario, las sustancias que disminuyen la acidez, como el amoniaco (NH3), aceptan un H+ del medio pasando a NH4+ lo que reduce la [H+] y aumenta la [OH–]. Véanse a continuación las figuras 2.20 y 2.21.
- Algo a tener en cuenta:
Los ácidos disueltos liberan protones, que son aceptados por el agua, convirtiéndose ésta en ión hidronio (H+ + H2O ——- H3O+). Por su parte, las bases, o bien liberan directamente iones hidroxilo, como es el caso del hidróxido sódico (NaOH + H2O ——- Na+ + OH–), o bien, como en el caso del amoniaco, captan protones del agua, que pasa a ión hidroxilo (H2O – H+ ——-OH–).
* Nota: recuérdese que el pH se expresa como el logaritmo negativo de la [H+], de modo que si ésta es de 10-7,4 el pH resulta de -log 10-7,4 = 7,4.El concepto de pH y su regulación se describen en el capítulo 1, módulo 1.2 dedicado a las bases de la nutrición.