Recuerdo haber aprendido sobre los ácidos y las bases (o los ácidos y los álcalis) bastante pronto en la escuela. Los ácidos eran sustancias agudas y avinagradas, como el zumo de limón, mientras que los álcalis eran sustancias jabonosas, como el agua de cal o la sosa cáustica. También conocimos la escala de pH, que mide la acidez o alcalinidad de una sustancia. La escala de pH va de 1 a 14, siendo el pH 7 completamente neutro, es decir, el agua. Todo lo que tiene un pH muy bajo es ácido, mientras que las sustancias con un pH alto son alcalinas.

No fue hasta más tarde que descubrí lo que significaba realmente la escala de pH, y cuando lo hice, me sorprendió por completo. Siempre había asumido que, o bien representaba dos palabras, o bien llevaba el nombre de alguien. A veces me preguntaba por qué se escribía así (p minúscula, H mayúscula), pero nunca lo suficiente como para preguntar en serio.

Para empezar, esa H no es una H. La razón por la que está en mayúsculas es porque es el símbolo del hidrógeno.

La p tampoco es una p, es una letra que se utiliza como abreviatura de una operación matemática. En concreto, la operación «-log10». Lo que había estado asumiendo que eran las letras pH era en realidad una fórmula científica, -log10 de la concentración de iones de hidrógeno:

pH = – log10

Con eso en mente, la escala de pH tenía mucho más sentido como medida de acidez. Los ácidos tienen varias definiciones, pero en general son sustancias que pueden generar iones de hidrógeno cuando están en una solución. El pH es una forma de mostrar cuántos iones de hidrógeno liberan sin tener que contar todos los iones. El pH tampoco tiene unidades, lo que es muy útil para personas como yo que encuentran las unidades confusas.

Por lo tanto, para ser ácida, una sustancia debe contener hidrógeno, en una forma que pueda liberarse en el agua. Sustancias como el CH4 (metano) no son ácidas, ya que los cuatro hidrógenos están muy unidos al carbono y no van a ninguna parte. El CH4 tiene un pH neutro, alrededor de 7. Por otro lado, sustancias como el ácido clorhídrico, HCl, se mantienen unidas por enlaces iónicos polares y, cuando se introducen en el agua, los hidrógenos se desprenden para formar iones de hidrógeno, haciendo que el líquido sea ácido. Por lo tanto, el HCl tiene un pH muy bajo y es un ácido muy fuerte.

Los ácidos débiles, con un pH de 5 o 6, son algo más complejos. Se forman cuando un compuesto puede liberar iones de hidrógeno, pero sólo muy débilmente. Los ejemplos suelen ser compuestos orgánicos, que aunque tienen muchos hidrógenos en su estructura química, muy pocos de ellos pueden desprenderse en solución. El ácido acético (HC2H3O2) es un ácido débil, ya que sólo el hidrógeno de la parte delantera de la ecuación que puede disociar, y no es enormemente favorable energéticamente para que lo haga.

La escala de pH, con una lista de sustancias en cada pH. Los ácidos en la parte superior, las bases en la inferior. Crédito de la imagen más abajo.

Me gusta el hecho de que el «pH» tenga un significado químico y matemático real, en lugar de ser simplemente un conjunto de letras al azar. Aunque las matemáticas de la acidez pueden ser un poco complejas cuanto más te adentras en la química, el -log10 sigue siendo la definición principal tanto de la acidez como de la alcalinidad.

Crédito de la imagen 2