La existencia del pH negativo parece que se ha convertido en una especie de mito moderno de la ciencia… con frecuencia se busca si es posible o no un pH por debajo de cero, y lo cierto es que la respuesta es muy sencilla… ¡Por supuesto que SÍ es posible un pH con signo negativo!… el pH puede ser negativo, que NO te quepa ninguna duda.
A menudo las escalas que van del 0 al 14 nos inducen a pensar que es imposible que haya sustancias que tengan un pH más allá de cualquiera de esos extremos, cuando en realidad, estas escalas solo son válidas para medir pH comunes, pero excluyen las disoluciones que presentan una concentración de H+ por encima de 1 molar…
Ejemplos de pH negativo
Todo esto seguro que queda mucho más claro con un ejemplo. Supongamos que tenemos una disolución de un ácido fuerte, que se disocia completamente, y para simplificar los cálculos digamos que ese ácido es el ácido clorhídrico (HCl —> H+ Cl-).
*Una disolución 0,5 molar de HCl tendrá un pH de -log[H+] = -log(0,5) = 0,30
*Una disolución 1 molar de HCl tendrá un pH de -log[H+] = -log(1) = 0
¿Qué significa que un pH sea negativo?
OK… ¿pero qué ocurre si aumentamos la molaridad por encima de 1 mol/litro? Pues que entramos en la senda del pH negativo. Veamos unos ejemplos:
*Una disolución 2 molar de HCl tendrá un pH de -log[H+] = -log(2) = -0,30
*Una disolución 4 molar de HCl tendrá un pH de -log[H+] = -log(4) = -0,60
*Una disolución 10 molar de HCl tendrá un pH de -log[H+] = -log(8) = -1
La pregunta que podemos hacernos en este punto es… ¿pero pueden existir realmente estas sustancias tan ácidas que tienen incluso el pH negativo?
pH Negativos – Sustancias con pH negativo
Pongamos ahora un caso práctico: imaginemos un frasco de Ácido Clorhídrico al 37% de riqueza, que es una de las sustancias más comunes en cualquier laboratorio químico o comercial para hacer valoraciones, disoluciones, etc.
La molaridad de este ácido de riqueza 37% es nada menos que 12,13 moles / litro como podemos comprobar aquí.
Esta molaridad de 12,13 implica un pH de -log[H+] = -log(12,13) = -1,08
Así que como podemos observar puede haber pH negativos inferiores incluso a -1 (pensemos por ejemplo en un superácido sulfúrico concentrado que tiene 2 protones en disolución por cada mol, no sería extraño poder llegar a pH -2 o -3 en casos muy extremos).
Pero espera, entonces…
¿ Existe un pH mayor a 14 ?
Y la respuesta es… ¡claro que sí!, al igual que hemos demostrado que existen pH negativos, también podemos irnos olvidando del otro extremo de la escala tradicional.
A modo de ejemplo, una disolución completamente saturada de hidróxido sódico (NaOH) tiene un pH aproximado de 15… es decir, la concentración de H+ en disolución es 10 elevado a la potencia (-15)
pH Negativo en la naturaleza
Para concluir, un par de curiosidades… ¿sabías que el pH de las aguas termales junto al volcán Ebeko en Rusia, que tienen elevadas concentraciones de ácido clorhídrico y sulfúrico de forma natural tienen un pH de -1,7?
¿Y sabías que las aguas subterráneas de Richmond Mine en Iron Mountain (EEUU) se ha llegado a medir que tienen un pH de -3,6?
¡Increíble, pero cierto!