Química

pH e pOH

pH e pOH

Conceitos Fundamentais de pH e pOH

pH

pH significa potencial hidrogeniônico, ou ainda o quanto de H+ há livre numa solução ou meio aquoso. Segundo Bronsted é o hidrogênio na forma de próton, ou do íon cátion que promove a característica ácida de uma substância.

O pH com o caráter ácido vai de zero até 6,9.

O pH neutro é o pH da água pura que possui o ponto igual a 7.

O pH de caráter básico vai de 7,1 até 14.

pOH

O pOH significa potencial hidroxiliônico Indica, o quanto de OH- há livres numa solução aquosa.

O pOH que possui o caráter alcalino ou básico vai de 14 a 7,1.

O pOH de uma solução aquosa sem a característica de basicidade vai de 6,9 até zero.

Substâncias Ácidas e Alcalinas

Substâncias Ácidas

Substâncias que tem características ácidas e liberam o íon hidrogênio H+. São todos os ácidos inorgânicos. O ácido clorídrico (HCl), perclórico (HClO4) sulfúrico (H2SO4) ácido fosfórico (H3PO4), ácido carbônico (H2CO3). Os ácidos orgânicos, são, o ácido acetil salicilico (C9H8O4), ácido ascórbico (C6H8O6), ácidos carboxílicos ácido acético (CH3COOH), ácidos graxos, gorduras etc.

Ka

Constante de Ionização de um Ácido

A constante de ionização de um ácido tem como símbolo o Ka

Valores de Ka, Constante de Ionização de Alguns Ácidos

Ácido	Cátion		Ânion	Ka
HCl ácido forte	H+	+	Cl-	~ 10-7
H2SO4 ácido forte	H+	+	SO4-	~ 10-7
H2SO3 ácido forte	H+	+	SO3-	1,3 . 10-2
H3PO4	H+	+	PO4-	7,5 . 10-3
HCOOH	H+	+	HCOO-	1,7 . 10-4
HF	H+	+	F-	2,4 . 10-4
HNO2	H+	+	NO2-	5,1 . 10-4
CH3COOH	H+	+	CH2COO-	1,8 . 10-5
H2CO3	H+	+	HCO3-	4,6 . 10-7
H2S	H+	+	HS-	1,0 . 10-7
HCN	H+	+	CN-	4,9 . 10-10

Substâncias Alcalinas

Substâncias com características alcalinas ou básicas são as bases inorgânicas o hidróxido de sódio (NaOH), hidróxido de potássio (KOH), hidróxido de lítio (LiOH) hidróxido de cálcio (CaOH2) hidróxido de magnésio (MgOH2). Substâncias orgânicas, o leite, a batata, o repolho, couve, brócolis, todas tem características alcalinas, igualmente muitas proteínas possuem caráter alcalino, ou possuem comportamento de substância alcalina.

Kb

Constante de Ionização de uma Base

A constante de ionização para uma base tem como símbolo Kb

Escala do pH

A escala indica se o pH é baixo a substância é ácida, se o pH é alto a substância tem o caráter alcalino.

Se a substância possui o pH = 1 a substância é um ácido forte.

No entanto se a substância possuir pH = 14 o pOH será zero, o que significa que a substância é altamente alcalina. Veja a tabela abaixo.

Modos de Expressão do pH

Se o pH for zero, representamos assim 100 .Como todo número elevado a zero é 1, então; há 1 mol/L de H+ na solução aquosa. A solução é muito ácida.

Se o pH for 1, podemos representar assim 10-1 ou 0,1. Nesse caso há 0,1 mol/L de H+ livre na solução aquosa.

Se o pH for 2, podemos representar assim 10-2 ou 0,01. Nesse caso há 0,01 mol/L de H+ para na solução aquosa. A solução possui 0,01 mol de H+ livre na solução.

Se o pH for 3, podemos representar assim 10-3 ou 0,001. Nesse caso há 0,001 mol/L de H+ na solução aquosa. A solução possui 0,001 mol de H+ livre na solução.

Se o pH for 4, podemos representar assim 10-4 ou 0,0001. Nesse caso há 0,0001 mol/L de H+ na solução aquosa. A solução possui 0,0001 mol de H+ livre na solução.

Se o pH for 5, podemos representar assim 10-5 ou 0,00001. Nesse caso há 0,00001 mol/L de H+ na solução aquosa. A solução possui 0,00001 mol de H+ livre na solução.

Modos de Expressão do pOH

Se o pH for 14, a representação é 10-14. O pOH é zero, representamos assim 100 .Como todo número elevado a zero é 1, então; há 1 mol de íons OH- para cada litro de solução. A solução é extremamente alcalina.

Se o pH for 13, a representação é 10-13. O pOH é 0,1, podemos representar assim; 10-1 ou 0,1 . Nesse caso há 0,1 mol de OH- diluído na solução aquosa. A solução é formada por 0,1 mol/L de OH- livre na solução. A solução é muito alcalina.

Se o pH for 12, a representação é 10-12 . O pOH é 2, podemos representar assim; 10-2 ou 0,01. Nesse caso há 0,01 mol/L de OH- na solução aquosa. A solução é formada por 0,01 mol de OH- livres na solução. A solução é muito alcalina.

Se o pH for 11, a representação é 10-11. O pOH é 3, podemos representá-lo assim; 10-3 ou 0,001. Nesse caso há 0.001 mol/L de OH- na solução aquosa. A solução é formada por 6,02 x 1020 de OH- livres em 1 litro de solução. A solução é alcalina.

Se o pH for 10, a representação e 10-10 O pOH é 4, podemos representá-lo assim; 10-4 ou 0,0001. Nesse caso há 0,0001 mol/L de OH- na solução aquosa. A solução é formada por 6,02 x 1019 partículas de OH- livres em um litro da solução.

Indicadores do pH

Fenolftaleina - em meio alcalino apresenta a cor rosa, em meio ácido é incolor.

	ácido
	alcalino

Alaranjado de metila, metil oranje - em meio alcalino ? tom amarelado, em meio ácido o tom é avermelhado.

	alcalino
	ácido

Azul de bromotimol ? em solução ácida fica amarelo em solução neutra fica verde e em solução alcalina fica azul.

	ácido
	neutro
	alcalina

Papel tornassol ? ácido ? vermelho, alcalino - azul.

	ácido
	alcalino

pHmetro

A foto ao lado mostra um dos diversos modelos de pHmetro para a medida do pH das soluções.

Foto retirada do arquivo da web

Logaritmos

Para calcular o pH e pOH utiliza-se logaritmos. Nesse caso é necessário um pouco de conhecimento do respectivo assunto.

Logaritmos Decimais

A tabela abaixo mostra a série de números decimais e seus respectivos logaritmos.

Número	Logarítmo
1	0
2	0,30	Log 2 = 0,3 = 100,3
3	0,48	Log 3 = 0,48 = 100,48
4	0,60	Log 4 = 0,60 = 100,60
5	0,70	Log 5 = 0,70 = 100,70
6	0,78	Log 6 = 0,78 = 100,78
7	0,85	Log 7 = 0,85 = 100,85
8	0,90	Log 8 = 0,90 = 100,90
9	0,95	Log 9 = 0,95 = 100,95
10	1	Log 10 = 1 = 101

Já que conhecemos alguns valores de logaritmos, passamos a usa-lo nos cálculos do pH.

Exercícios

1) Se a acidez de um suco de limão puro apresenta o valor de 0,005 mol/L de H+, encontre o pH desse suco?

Primeiramente deve-se transformar o valor 0,005 em potência de dez.

Encontramos o logaritmo de cinco

Com os dados obtidos acima passamos ao cálculo do pH do suco do limão.

O suco de limão tem pH 2,3.

2) Adaptado - Em um laboratório, um estudante preparou em um balão volumétrico 1 litro de uma solução com 0,005 mol/L de H2SO4. Ao terminar de preparar a solução, ele quis saber qual o pH dessa solução e recorreu ao cálculo.

Para todo ácido forte considera-se ? = 100 % a sua diluição.

H2SO4 ? 2 H+ + SO4-2 (? = 100 %)

0,005 mol/L de H2SO4 ? 0,005 . 2 mol/L de H+

H+ = 0,005 . 2 = 0,010 = 10-2 mo/L ? pH = 2

O pH dessa solução ácida é = 2

3) Vunesp - (Adaptado) O ácido clorídrico (HCl) é um ácido forte que se dissocia totalmente em solução aquosa. Ao preparar uma solução de concentração 0,1 mol/L, a 25ºC, pergunta-se: qual é o pOH dessa solução?

HCl

HCl = 0,10 mol/L H+ = 0,10 mol/L Cl- = 0,10 mol/L

H+ = 10-1 mol/L
H+ = 10-1 ------pH = -log10-1 = 101 então 101 = 1,0log 10 = 1
pH = 1
Se pH = pOH = 14
então pOH = 14 - pH =1
pOH = 14 - 1 = 13
pOH = 13

Texto em construção Prof. Antonio 07/04/2014

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