Esto es bastante complicado. En primer lugar, no todos están de acuerdo con lo que es un ácido / base. Algunos consideran que un ácido es simplemente “algo que aumenta la actividad de los iones de hidrógeno en el agua”; luego está la definición de Brønsted de un ácido como donante de protones; finalmente hay más ideas arcanas como las bases de Lewis (que donan un par de electrones a los ácidos de Lewis, aagh stop, mi cabeza está a punto de explotar).
Si la química ácido-base te confunde cuando lo lees, es muy probable que gran parte de la literatura sea simplemente errónea. Por ejemplo, muchos textos antiguos definen el pH como el registro del recíproco de la concentración de iones de hidrógeno, lo cual es bastante erróneo (como veremos pronto, lo importante es la actividad , no la concentración).
La química del ácido / base no se limita al agua, pero lo más probable es que lo que realmente te interesa sean las soluciones acuosas y el pH. Incluso aquí, las cosas se vuelven bastante complejas. Hace solo unos 10 años, la IUPAC finalmente acordó una definición de pH, y esto solo se aplica en soluciones acuosas diluidas (¡menos diluidas que el plasma humano!) Consulte http://iupac.org/publications/pa…
Por cierto, no se obsesione con los iones de hidrógeno o el pH, ya que el ion H + es solo la mitad de la respuesta. Si piensas en esto por un momento, te darás cuenta de que nunca solo agregas “iones de hidrógeno”, agregas algo como ácido clorhídrico. Cuando esto llega al agua, obtienes iones de hidrógeno y iones de cloruro. (Hay un buen argumento aquí en el sentido de que los iones de cloruro son la clave para mantenerse al tanto: leer el trabajo de Peter Stewart), ya que los iones de hidrógeno se filtran inmediatamente y juegan con el agua de una manera compleja que depende de otras cosas como el carbono disuelto. dióxido. El cloruro cuelga alrededor un poco como una vieja criada en una fiesta).
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El concepto de un ión de hidrógeno sin una carga negativa correspondiente en realidad no tiene sentido termodinámicamente. Para imponer un significado, tenemos que hacer algunas suposiciones. La razón por la que la definición IUPAC de pH se limita a soluciones diluidas es porque la convención “Bates-Guggenheim” que adoptaron no funciona particularmente bien con otras más concentradas. ¿Por qué es esto?
Debido a algo llamado el “efecto ion común”. Aquí hay una hermosa analogía: si estás en una sala llena de gente y quieres moverte al otro lado e interactuar con alguien, otros se interpondrán en el camino. En una habitación vacía, simplemente te acercas. Lo mismo ocurre con los iones. Con una alta fuerza iónica, otros iones se interponen en el camino.
Es por esto que estamos interesados en la actividad del ion hidrógeno. En el plasma humano, la actividad de los iones de hidrógeno es solo alrededor del 80% de la concentración, debido a este efecto. En soluciones aún más concentradas (como salmueras), se necesitan diferentes convenciones de la IUPAC (Pitzer hizo un gran trabajo, pero es complejo).
Pero (para llegar al meollo de su pregunta) ¿qué hacen realmente los iones de hidrógeno? Como no soy químico, siempre lo he entendido de manera muy simplista. Son pequeños, por lo que pueden entrar en lugares. Se cobran, por lo que pueden interactuar con otros cargos. Pueden hacer cosas como cambiar la forma en que se pliegan las proteínas y cómo se comportan; Pueden acelerar o retardar reacciones bastante dramáticamente. Esto, por cierto, es la razón por la que el cuerpo normalmente mantiene el pH de la sangre en alrededor de 7,4: cualquier divergencia de hasta 0,2 y es probable que se dirija a una lucha seria.
Pero exactamente lo que hacen depende de la reacción particular en la que esté interesado. La mayoría de las proteínas, por ejemplo, se comportan como ácidos débiles, y lo que hacen depende de si los diversos bits de sus aminoácidos componentes están protonados (se han unido a un ion de hidrógeno). ) o no. Y esa es otra historia.
Mi 2c, Jo.