La importancia de la variación del pH

El agua pura se encuentra autoioniozada en iones H+ y OH- . Cualesquiera que sean las otras substancias presentes en la disolución, el producto de las concentraciones molares de ambos iones es 10^-14.

[H+] × [OH-] = 10^-14

En el agua pura hay el mismo número de iones H+ que iones OH-, por lo que la concentración molar de cada uno de ellos es de 10^-7, o, lo que es lo mismo, de 0,0000001 moles de cada ión por mol de agua, lo que equivale a decir que sólo una de cada 10 millones de moléculas de agua se autoioniza.

Cuando la concentración de iones H+ disminuye, para mantener el producto de ambos iones constante, la concentración de iones OH- aumenta, y la solución se hace más básica. Al revés, cuando aumenta la concentración de iones H+, disminuye la de iones OH-, y la solución se hace más ácida. Para medir la acidez y la basicidad de una solución se emplea el concepto de pH, que se define como el logaritmo decimal cambiado de signo de la concentración molar de iones H+ en la solución.

pH = - log [H+]

En las figuras podemos ver como varía la concentración molar de iones H+ en función de la variación del pH. Lógicamente, esta variación no es lineal.

Cuando decimos que las aguas superficiales de los océanos ya se han acidificado en promedio de 0,1 unidades de pH desde los niveles pre-industriales, en realidad estamos diciendo que la concentración de iones H+ ha aumentado un 26 %, y cuando decimos que a finales del siglo XXI, las proyecciones basadas en diferentes escenarios indican que el pH del océano se habrá reducido de 0,3 a 0,4 unidades de pH, estamos diciendo que la concentración de iones H+ habrá aumentado del 58 al 100 %, como se comprueba fácilmente al dividir el valor de la concentración molar correspondiente a un determinado pH por el correspondiente a un pH de un valor 0,1, 0,2 o 0,3 mayor.

Cuando el CO2 se disuelve en el agua, se produce la siguiente reacción:

CO2 (disuelto) + H2O <=> H2CO3 <=> HCO3- + H+

Se produce, por cada molécula de CO2 disuelta en el agua, un ión bicarbonato y un ión H+, por lo que el agua se acidifica.

Una característica importante a tener en cuenta es que el CO2 se disuelve más fácilmente en agua fría que en agua caliente. Por tanto, la acidificación de los océanos será superior en los polos que en el ecuador.