Información General
La escala del pH es una representación del equilibrio entre los iones de hidrógeno (H₃O⁺) y los iones de hidróxido (OH^-) en un líquido. Un pH bajo corresponde a una concentración alta de iones de hidrógeno; en otras palabras, entre más iones de hidrógeno haya presentes, menos iones de hidróxido habrá y más ácida será la solución. Por el contrario, un pH alto corresponde a una baja concentración; en otras palabras, entre más iones de hidróxido haya, menos iones de hidrógeno habrá y la solución será más básica. Este concepto se ilustra en la abreviatura de la escala del pH a continuación:

La escala del pH abreviada es una manera común de representar el concepto del pH, pero no transmite un concepto importante sobre el pH. La escala del pH es una escala logarítmica, lo que significa que cada paso en la escala representa una multiplicación de 10. Si el pH de una solución disminuye una unidad de pH, eso representa un aumento de diez veces en la concentración de los iones de hidrógeno. Por ejemplo, el jugo de limón, con un pH de 2 (100,000 H₃O⁺ iones) es 10 veces más ácido que el bicarbonato con un pH de 3 (10,000 H₃O⁺ iones). Este aspecto de la escala del pH se muestra de una manera muy agradable en este gráfico de la escala del pH.

Aún después de esta explicación, esto todavía es un concepto abstracto para algunos estudiantes. Esta actividad está diseñada para ofrecer un sentido de magnitud a la escala del pH para los estudiantes, mostrándoles justamente cuál sería la distancia en una escala de pH verdadera. Los estudiants se darán cuenta muy pronto del porqué la versión abreviada de la escala del pH que se encuentra en los libros de texto. NOTA: Dependiendo de la habilidad matemática de los estudiantes, esta lección puede adaptarse para usar la Notación Científica.

Objetivos
Los estudiantes:

darán ideas e investigarán sobre productos comunes y sus respectivos niveles de pH dibujarán una escala de pH a escala y colocarán los productos bajo el nivel de pH apropiado en la escala

Duración
Uno o dos períodos de clase de 45 minutos.

Materiales

rollos de cinta blanca para registros de máquina sumadora o recibos lápices de colores reglas o varas de medir calculadora (opcional)

Preparación

CienciaNet: Química de ácidos y bases Experimentos Adicionales: La Escala de pH: Demostrar que los pigmentos vegetales pueden emplearse como indicadores de pH Determinación de pH: Determinar el carácter ácido de algunas sustancias.

Procedimiento

Pida que los estudiantes revisen una escala estándar abreviada del pH.   Explique a la clase que la escala de pH que están acostumbrados a ver no es totalmente precisa. Explique que la escala de pH es realmente una escala logarítmica, lo que significa que cada paso en la escala representa una multiplicación de 10 y que van a crear una representación exacta de la escala del pH.   En grupos colaboradores de trabajo o con todo el grupo, pida a los estudiantes que investiguen o propongan ideas sobre productos y su pH correspondiente.   Distribuya los rollos de cinta, los lápices de color, las reglas, las varas de medir y las calculadoras.   Pida a los estudiantes que desenrrollen la cinta y que encuentren el punto medio aproximado de la tira de cinta. NOTA: Para ahorra tiempo de clase, complete este paso antes de la clase.   Pida a los estudiantes que marquen el punto medio como pH 7 - neutro.   Pídales que midan 10 centímetros hacia la derecha del pH 7 y que marquen ese punto como pH 8. Si los estudiantes encontraron productos con pH 8, dígales que enumeren los productos en la cinta.   Pídales que midan 10 centímetros hacia la izquierda del 7 y que marquen ese punto como 6. Si encontraron productos con pH 6, dígales que los enumeren en la cinta.   Pida a los estudiantes que calculen la distancia en centímetros estaría el pH 9 del pH 8. Deben medir ese punto y marcarlo en la cinta. Si los estudiantes encontraron productos con el pH correspondiente, dígales que los enumeren en la cinta.   Pida a los estudiantes que calculen la distancia a la que estaría el pH 5 del pH 6. Deben medir ese punto y marcarlo en la cinta. Si los estudiantes encontraron productos con el pH correspondiente, dígales que los enumeren en la cinta.   Continúe el procedimiento hasta que los estudiantes lleguen al final de la cinta (lo que sucederá muy rápido).   Pida a los estudiantes que continúen con sus cálculos para determinar cuánta cinta necesitarían para completar la escala del pH a escala.

Sugerencias para la Evaluación
Puede imprimir las siguients preguntas y usarlas como medio para evaluar el aprendizaje de los estudiantes

1. ¿Por qué crees que se usa una escala de pH abreviada en los libros de texto?
2. ¿Cuánto más ácida es una solución con un pH de 2 que una solución con un pH de 6?
3. ¿Cuánto más básica es una solución con un pH de 12 que una solución con un pH de 9?
4. ¿Cuánto más ácida es una solución con un pH de 3 que una solución con un pH de 8?
5. ¿Cuánto más básica es una solución con un pH de 11 que una solución con un pH de 5?
6. ¿Cuán largo debería ser una cinta de papel para dibujar una escala de pH completa (usando centímetros)?
7. ¿Por qué crees que un cambio en el nivel del pH de una masa de agua de tan solo una unidad de pH podría ser mortal para los organismos que viven en el agua?