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Estado de Minas QUÍMICA

Entenda o pH ou potencial hidrogeniônico de uma solução

Saiba os conceitos e como medir o pH das substâncias


postado em 12/12/2019 12:55 / atualizado em 12/12/2019 13:04

O "pH" ou o "potencial hidrogeniônico" presente em uma determinada substância é utilizado para medir os níveis de acidez e basicidade (alcalinidade). Esse potencial refere-se à quantidade (concentração molar) de cátions hidrônio (H+ ou H3O ) presentes no meio. Ela vai definir através de uma escala numérica adimensional se a substância é ácida, neutro e básica.

Medidor de pH para piscinas - verificando a qualidade da água.(foto: Divulgação OTO)
Medidor de pH para piscinas - verificando a qualidade da água. (foto: Divulgação OTO)
 

As medidas de pH são tão importantes que vão além do seu uso na química, como na agricultura, na agronomia, na aquicultura, na biologia, nas engenharias, na medicina, no tratamento e purificação de água.

O pH e a qualidade da cerveja 

O termo "pH" foi introduzido em 1909, pelo bioquímico dinamarquês Søren Peter Lauritz Sørensen com o objetivo de facilitar seus trabalhos no controle de qualidade de cervejas na Carlsberg. Na cervejaria, Søren começa a realizar diversas experiências químicas relacionadas com aminoácidos, proteínas e enzimas, onde descobriu a medição do pH - marcando seu nome nas grandes realizações da química na história da humanidade.

Escala pH

Os valores de pH são calculados matematicamente considerando as concentrações de H-e (OH) presentes em uma solução. O pH é representado numa escala que varia de 0 a 14. Sendo o pH 7 representa uma solução neutra (água pura). Já os que estão antes dele são consideradas soluções ácidas (pH ácido), e os que estão após o 7 são as soluções básicas (pH alcalino).

 

O caráter ácido é crescente da direita para a esquerda. Já o caráter básico, da esquerda para a direita. Lembrando que, quanto menor o valor do pH, mais ácida será a solução ou mistura. É possível misturar ácidos com bases até conseguir um pH neutro. Esse processo chama-se neutralização e consistem em um tipo de reação química.

 

Calculando o pH 

Para calcular o pH de uma solução ou mistura, podemos utilizar equações de logaritmos na base 10:

 

  • pH = - log [H3O ]
  • pH = - log [H ]
  • [H3O ] = 10-pH (ideal para ser utilizada caso o ph seja um número inteiro)

 

Os cálculos envolvendo o pH de uma solução estão sempre relacionados com o pOH (potencial hidroxiliônico/OH-), já que baseiam-se na auto-ionização da água (Kw = 10-14, fenômeno no qual a água produz tanto H quanto OH-) e na lei da diluição de Ostwald (quanto mais diluída uma solução, maior a quantidade de cátions H ). 

 

Em relação à auto-ionização da água:

 

Kw = [H ] . [OH-], por isso pH pOH = 14

 

Kw = Constante da auto-ionização da água 

 

Em relação a lei de diluição de Ostwald - por meio dela, podemos saber quanto um determinado material ioniza-se ou se dissocia na água):

 

Ki = M.α2

 

Ki = Constante de ionização de uma substância em meio aquoso;

M = molaridade ou concentração molar da substância no meio aquoso;

α2 = grau de ionização ou dissociação do material no meio.

 

A classificação de uma solução em ácida, básica ou neutra terá os seguintes critérios (25°C):

 

  • Uma solução será neutra quando a concentração de H for igual à concentração de OH- ou ter pH igual a 7.
  • Uma solução será ácida quando a concentração de H for maior que a concentração de OH- ou o pH estiver entre 0 e 7. [H ] > [OH-]
  • Uma solução será básica quando a concentração de H for menor que a concentração de OH- ou o pH estiver entre 7 e 14. [H ] < [OH-]

 

Artigo de Química do Percurso Pré-Vestibular e Enem

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