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INTRODUCCIÓN

Todas las células humanas viven inmersas en un medio acuoso, donde ocurren reacciones de transferencia de protones (ácido-base) relacionadas con el metabolismo y la generación de compuestos que, al reaccionar con el agua, producen iones libres en menor (electrólitos débiles; p. ej., CO2) o mayor (electrólitos fuertes; p. ej., ácido sulfúrico) medida. El agua misma es un electrólito con propiedades de anfolito, donando (ácido) o aceptando (base) protones para originar, respectivamente, iones hidroxilo (OH) (base) e hidronio (H3O+ o H+) (ácido). El agua pura se disocia débilmente, alcanzando un equilibrio (2H2O ⇆ H3O+ + OH) en donde [OH] y [H3O+] son extremadamente bajos. La constante de este equilibrio es el producto iónico del agua (Kw = [H3O+] • [OH]), que surge de multiplicar dos constantes: Keq (1.8 • 10−16 mol • L−1 a 25 °C) y la [H2O] no disociada (55.5 mol • L−1). Al ser un proceso endotérmico, la formación de H30+ (o H+) y OH (y, por tanto, Kw) se ve favorecida a mayor temperatura, reduciendo el pH del agua pura. (Cabe señalar que, como otras constantes de equilibrio, Kw aumenta con la temperatura; así, a 25 °C Kw = 1 • 10−14 (mol • L−1)2, mientras que a 37 °C Kw = 2.5 • 10−14 (mol • L−1)2. Por tanto, el pH disminuye con la temperatura, de modo que si en agua pura a una presión de 760 mmHg y una temperatura de 25 °C la [OH] = [H+] = 1 • 10−7 mol • L−1 y el pH neutro = 7, mientras que a 37 °C la [OH] = [H+] = 1.58 • 10−7 mol • L−1 y el pH neutro = 6.8. Por otro lado, una solución acuosa se denomina acídica cuando [H+] > [OH], o se denomina alcalina cuando [H+] < [OH], pero en ambos casos Kw seguirá siendo constante, independientemente de los electrólitos disueltos. Esto significa, por ejemplo, que la introducción de un ácido en un determinado compartimiento acuoso y el incremento concomitante de H+ genera, además, la reducción de [OH] de modo que Kw y la electroneutralidad se mantengan constantes). De este modo, los conceptos de regulación del equilibrio ácido-base y del pH (pH = −log [H+]) sólo son equivalentes si la temperatura no cambia, algo a considerar en hipotermia.

Tanto el agua pura como las disoluciones neutras contienen proporciones equimolares de estos iones ([H+]/[OH] = 1), pero en el organismo las interacciones entre el agua, ...

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