pH e pOH
Conceitos Fundamentais de pH e pOH
pH
pH
pH significa potencial hidrogeniônico, ou ainda o quanto de H+ há livre numa solução ou num 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
pOH
O pOH significa potencial hidroxiliônico que indica, o quanto de OH- há livres numa solução aquosa.
A constante de ionização de um ácido tem como símbolo o Ka, determina o quanto do ácido pode dissociar ou ionizar.
Valores de Ka, Constante de Ionização de Alguns Ácidos
Substâncias Alcalinas
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 salicílico (C9H8O4), ácido ascórbico (C6H8O6), ácidos carboxílicos ácido acético (CH3COOH), ácidos graxos, gorduras etc.
Ka
Constante de Ionização de um Ácido
Ka
Constante de Ionização de um Ácido
A constante de ionização de um ácido tem como símbolo o Ka, determina o quanto do ácido pode dissociar ou ionizar.
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
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.
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. A solução é ácida.
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
|
Vermelho de metila
O vermelho de metila é para detectar pH ácido em solução ácida apresenta cor rosa bem intenso até o pH 6,2 a partir desse pH em diante a cor da solução se torna amarela como apresentada nos tubos de ensaio abaixo.
Alaranjado de metila, metil oranje - em meio alcalino – tom amarelado, em meio ácido o tom é avermelhado.
Azul de bromotimol – em solução ácida fica amarelo em solução neutra fica verde e em solução alcalina fica azul.
ácido
|
|
neutro
|
|
alcalina
|
Azul de bromotimol em solução, pH alcalino, tubo de cor azul da esquerda para a direta, tubo do meio de cor verde pH neutro, o tubo em amarelo à direita pH ácido. |
Papel tornassol – ácido – vermelho, alcalino - azul.
ácido
|
|
alcalino
|
O indicador de pH vermelho de cresol em solução de pH ácido, fica com a cor vermelha, enquanto, que em solução alcalina adquire o tom púrpura. |
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.
Já que conhecemos alguns valores de logaritmos, então passamos a usar nos cálculos do pH.
Exercícios
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?
Primeiramente calcular o pH da solução.
Calculado o pH podemos calcular o pOH da solução.
O pOH dessa solução alcalina é 13
4) (adaptado) o leite de magnésia é vendido nas farmácias como laxante e antiácido estomacal. Sendo recomendado a ter cautela se o paciente sofrer dos rins, estar grávida ou amamentando ou ser criança de menos de 2 anos de idade. Num frasco que contém o produto medicamentoso, qual é a concentração de íons OH- no leite de magnésia, cujo pH = 10,5?
Bibliografia
Química na Abordagem do Cotidiano. Francisco Miragaia Peruzzo, Eduardo Leite do Canto - Físico -
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, então passamos a usar 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.
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?
Primeiramente calcular o pH da solução.
Calculado o pH podemos calcular o pOH da solução.
O pOH dessa solução alcalina é 13
4) (adaptado) o leite de magnésia é vendido nas farmácias como laxante e antiácido estomacal. Sendo recomendado a ter cautela se o paciente sofrer dos rins, estar grávida ou amamentando ou ser criança de menos de 2 anos de idade. Num frasco que contém o produto medicamentoso, qual é a concentração de íons OH- no leite de magnésia, cujo pH = 10,5?
Como calculamos:
Descobrimos o porque. Então prosseguindo a operação, usamos artifício:
Observe no canto à parte os valores para se conseguir o resultado final.
1) Segundo Bronsted é o hidrogênio na forma de próton, ou do íon cátion que promove a característica ácida de uma substância, ou ainda o quanto de H+ há livre numa solução ou num meio aquoso. Então o termo pH significa.
a) Potencial hidroxiliônico.
b) Potencial hidrogeniônico.
c) Pontos de hélio em jazidas.
d) Hidreto de Fósforo (PH3).
2) O pH indica com o caráter ácido de uma substância que vai de:
a) 1 até 6,9.
b) 6,9 até 14.
c) zero até 6,9.
d) 14 até 6,9.
3) O pH neutro, pode ser considerado o pH da água pura que possui o ponto igual a:
a) zero.
b) 14.
c) 1.
d) 7.
4) O pOH significa potencial hidroxiliônico que indica, o quanto de:
a) OH+ há livres numa solução aquosa.
b) OH- há livres numa solução aquosa.
c) H2O há livres numa solução salina.
d) H- há livres numa solução concentrada.
5) O pOH que possui o caráter alcalino ou básico vai de:
a) zero a 14.
b) 14 a 1.
c) 7,1 a zero.
d) 14 a 7,1.
6) São substancias ácidas apenas as da alternativa:
a) NaOH, KOH, Ca(OH)2, H2CO3, H3PO4.
b) HCl, HClO4, H2SO4, H2CO3, H3PO4.
c) Al(OH)3, HClO4, H2SO4, NaCl, H3PO4.
d) HCl, HClO4, NaHCO3, H2CO3, Mg(OH)2.
7) São substancias alcalinas ou de caráter básico apenas as da alternativa:
a) NaOH, KOH, Ca(OH)2, H2CO3, H3PO4.
b) NaOH, KOH, Ca(OH)2, H2CO3, H3PO4.
c) NaOH, KOH, Ca(OH)2, LIOH, Fe(OH)3.
d) NaCl, KOH, Ca(OH)2, H2CO3, H3PO4.
8) A escala indica que se o pH é baixo a substância:
a) é alcalina, se o pH é alto a substância tem o caráter ácido.
b) é neutra, se o pH é alto a substância tem o caráter ácido.
c) é ácida, se o pH é alto a substância tem o caráter neutro.
d) é ácida, se o pH é alto a substância tem o caráter alcalino.
9) No entanto em relação ao pH, se a substância possuir pH = 14, o pOH será:
a) zero, o que significa que a substância é altamente alcalina.
b) 1, o que significa que a substância é altamente alcalina.
c) 7, o que significa que a substância é altamente alcalina.
d) zero, o que significa que a substância é altamente ácida.
10) Se o pH de uma solução for zero, representamos assim 100. Como todo número elevado a zero é 1, então; há 1 mol/L de H+ na solução aquosa.
a) A solução é muito alcalina.
b) A solução é muito ácida.
c) A solução é extremamente neutra.
d) Não se mede o pH da solução.
11) Se o pH for 1, podemos representar assim 10-1 ou 0,1. Nesse caso há:
a) 0,1 mol/L de H+ livre na solução aquosa. A solução é ácida.
b) 0,1 mol/L de H- livre na solução aquosa. A solução é
alcalina.
c) 0,1 mol/L de H+ livre na solução aquosa. A solução é neutra.
d) 0,1 mol/L de H+ ligado ao cloro. A solução é ácida.
12) 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) A solução é formada por 0,1 mol/L de OH- livre na solução. A solução é muito ácida.
b) A mistura é formada por 1 mol/L de OH- livre na solução. A solução é neutra.
c) A solução é formada por 0,1 mol/L de OH- livre na solução. A solução é muito alcalina.
d) A solução é formada por 0,1 mol/L de H- livre na solução. A solução é muito alcalina.
Química na Abordagem do Cotidiano. Francisco Miragaia Peruzzo, Eduardo Leite do Canto - Físico -
Química. Vol. 2, 2ª edição 1999. Editora Moderna São Paulo - SP
Ser Protagonista - Química, Ensino Médio 2º ano, Manual do Professor, Edições SM. 2ª edição São Paulo 2013.
Texto em construção Prof. Antonio 07/04/2014
Ser Protagonista - Química, Ensino Médio 2º ano, Manual do Professor, Edições SM. 2ª edição São Paulo 2013.
Texto em construção Prof. Antonio 07/04/2014