pH representa o potencial hidrogeniônico e pOH é o potencial hidroxiliônico das soluções.
Tratam-se de escalas logarítmicas utilizadas para medir o caráter ácido e básico de uma amostra.
Os valores que as compõem variam de 0 a 14 e foram obtidos a partir do equilíbrio iônico da água.
Uma solução neutra tem pH igual a 7. Os valores abaixo de 7 classificam as soluções em ácidas, enquanto que após o 7 as soluções são básicas.
De posse do valor de pH é possível descobrir o correspondente na escala de pOH, apenas fazendo uma subtração.
Uma molécula de água tem a capacidade de se ionizar conforme a equação:
Temos aqui um equilíbrio iônico, pois o processo é reversível e os íons também podem se unir e formar novamente uma molécula de água.
Outra forma de demonstrar o equilíbrio que ocorre é através da autoionização.
Uma molécula de água gerou íons hidrônio (H3O+) e hidroxila (OH-) através da ruptura de uma segunda molécula.
VEJA TAMBÉM: IonizaçãoA constante para o equilíbrio iônico da água é:
Como a água é um líquido puro, sua concentração é tida como 1 e não interfere no valor da constante. Sendo assim, a expressão se torna:
O produto iônico da água é .
Essa expressão recebe o símbolo Kw (W vem da palavra água em inglês - water) e assim como a constante de equilíbrio, varia conforme a temperatura.
Fonte: K. W. Whitten et al. General Chemistry. 6. ed. Orlando, Saunders, 2000. p. 755. VEJA TAMBÉM: Equilíbrio QuímicoNa temperatura de 25 ºC temos que o produto iônico da água é:
Na ionização da água pura, 1 mol de H3O+ é formado com 1 mol de OH- .
Logo,
Como esses valores são extremamente baixos, decidiu-se utilizar os valores de cologaritmos, que correspondem ao logaritmo com sinal trocado.
Aplicando-se o cologaritmo no produto iônico da água, temos que:
Podemos observar que: se conhecermos o pH de uma solução, o valor de pOH pode ser encontrado subtraindo de 14 o primeiro valor.
VEJA TAMBÉM: LogaritmoSolução neutra: a concentração de íons hidrônio é igual a de hidroxilas.
| [H3O+] = 1,0 . 10-7 mol/L | pH = 7 |
| [OH-] = 1,0 . 10-7 mol/L | pOH = 7 |
Exemplo: água pura.
Solução ácida: a concentração de íons hidrônio é maior que de hidroxilas.
| [H3O+] 1,0 . 10-7 mol/L | pH 7 |
| [OH-] 1,0 . 10-7 mol/L | pOH 7 |
Exemplo: refrigerante, limão e tomate.
Solução básica: a concentração de hidroxilas é maior que de íons hidrônio.
| [H3O+] 1,0 . 10-7 mol/L | pH 7 |
| [OH-] 1,0 . 10-7 mol/L | pOH 7 |
Exemplo: ovo, sabonete e alvejante.
VEJA TAMBÉM: O que é pH?
O conceito de potencial hidrogeniônico foi criado pelo químico dinamarquês Peter Lauritz Sorensen (1868-1939) para expressar a acidez de uma solução por meio da concentração de H+.
Veja a tabela a seguir demonstrando a ionização de um ácido:
| Molaridade inicial | 0,020 | 0 | 0 |
| Ionização | 0,001 | 0,001 | 0,001 |
| Molaridade no equilíbrio | 0,019 | 0,001 | 0,001 |
No exemplo temos que a concentração de íons H+ é 0,001. Sendo assim, o pH da solução é:
[H+] = 0,001 = 10-3
pH = - log 10-3 = 3
Como o pH da solução é menor que 7, essa solução é ácida. VEJA TAMBÉM: Equilíbrio Iônico
| Definições | pH: potencial hidrogeniônico da solução. | |
|---|---|---|
| pOH: potencial hidroxiliônico da solução. | ||
| Fórmula geral | pH + pOH = 14 | |
| Soluções | Neutras | pH = pOH = 7 |
| Ácidas | pH < 7 pOH > 7 | |
| Básicas | pOH < 7 pH > 7 | |
| Cálculo de pH | pH = - log [H+] | |
| Cálculo de pOH | pOH = - log [OH-] | |
1. (FMTM) O pH do suco gástrico, uma solução aquosa de ácido clorídrico (HCℓ), é, aproximadamente, 2. Portanto, a massa, em gramas, de HCℓ existente em cada litro de suco gástrico, é
Dados: Massas molares (g/mol) H = 1, Cℓ = 35,5
a) 7,3 · 10-2 b) 3,65 · 10-1 c) 10-2 d) 2 e) 10
Ver RespostaAlternativa correta: b) 3,65 · 10-1.
1º passo: calcular a concentração de íons H+.
2º passo: calcular a massa molar do HCl.
3º passo: calcular a massa de ácido clorídrico em cada litro de suco gástrico.
VEJA TAMBÉM: Número de Mol e Massa Molar 2. (UEMG) Vários produtos de limpeza apresentam amônia em sua constituição. O rótulo de um desses produtos indica pH = 11. Isso significa que a concentração de cátions hidroxônio e a de ânions hidroxila nesse produto são, respectivamente:
a) 1 . 10-3 e 1 . 10-11 b) 1 . 10-11 e 1 . 10-7 c) 1 . 10-11 e 1 . 10-3 d) 1 . 10-11 e 1 . 10-11
Ver RespostaAlternativa correta: c) 1 . 10-11 e 1 . 10-3.
a) ERRADA. Essas concentrações correspondem à uma solução de pH = 3.
b) ERRADA. Embora a concentração de H+ indique que o pH da solução é 11, a concentração de íons OH- está errada, pois deveria ser 3, já que: pOH = 14 - pH.
c) CORRETA. pH = 11 e pOH = 3, pois pH + pOH = 14.
d) ERRADA. Embora a concentração de H+ indique que o pH da solução é 11, a concentração de íons OH- está errada, pois deveria ser 3, já que: pOH = 14 - pH.
VEJA TAMBÉM: Ácidos e Bases 3. (UFRGS) Qual das soluções aquosas a seguir apresenta o pH mais elevado?
a) NaOH 0,1 mol/L b) NaCl 0,5 mol/L c) H2SO4 1,0 mol/L d) HCl 1,0 mol/L e) KOH 0,2 mol/L
Ver RespostaAlternativa correta: e) KOH 0,2 mol/L.
a) ERRADA. A solução é básica, pois seu pH é maior que 7, mas não tem o pH mais elevado das alternativas.
b) ERRADA. O NaCl é um sal, pois é produto de uma reação de ácido e base fortes. Logo, seu pH é neutro.
c) ERRADA. O ácido sulfúrico é um ácido forte, logo seu pH é baixo.
d) ERRADA. O ácido clorídrico é um ácido forte, logo seu pH é baixo.
e) CORRETA. A solução é básica, pois seu pH é maior que 7.
VEJA TAMBÉM: Bases Carolina Batista Técnica em Química pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco (2011) e Bacharelada em Química Tecnológica e Industrial pela Universidade Federal de Alagoas (2018).Show life that you have a thousand reasons to smile
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