CONCEITOS DE pH e pOH

No geral, as concentrações de iões H+ e OH- nas soluções aquosas são quantidades muito pequenas e inconvenientes de se trabalhar. Em 1909, Soren Peter Lauritz Sorensen (1868-1939) propôs uma maneira muito mais prática de medição chamada de pH (potencial hidrogeniónico).

O pH é o logaritmo decimal do inverso da concentração em quantidade de matéria de iões H+.

Portanto, o pH é o logaritmo da concentração de iões H+ em mol/L, com sinal negativo.

pH = – log[H+] ou pH = – log[H3O+]

Da mesma forma, o pOH (potencial hidroxiliónico) é o logaritmo da concentração de iões OH- em mol/L, com sinal negativo.

pOH = – log[OH]

Nas equações acima, os termos [H+] ou [H3O+] e [OH] dizem respeito somente a parte numérica dessas concentrações uma vez que não se pode aplicar o logaritmo a unidades. Portanto, o pH e pOH são adimensionais, isto é, não têm unidades.

 Se aplicarmos o antilogaritmo as equações anteriores teremos:

pH = – log[H+]  [H+] = 10–pH  ou  [H3O+] = 10–pH 

pOH = – log[OH] [OH] = 10–pOH

Portanto, é possível a partir dos valores de pH e pOH calcularmos respectivamente as concentrações de iões H+ e OH-.

Agora podemos aplicar os conceitos de pH e pOH numa situação mais prática. Anteriormente vimos que:

Solução neutra: [H+] = [OH-] = 1,0 x 10-7 mol/L

Solução ácida: [H+] > [OH-]  [H+] > 1,0 x 10-7 mol/L

Solução básica: [H+] < [OH-]  [H+] < 1,0 x 10-7 mol/L

No entanto, a forma mais conveniente de expressar estes valores é através do pH.

Solução neutra: –log[H+] = –log[OH-] = –log (1,0 x 10-7) pH = pOH = 7

Solução ácida: log[H+] > log[OH-]  –log[H+] < –log(1,0 x 10-7) pH < 7

Solução básica: log[H+] < log[OH-]  –log[H+] > –log(1,0 x 10-7) pH > 7

Devido ao sinal menos (–) que aparece em frente do logaritmo, a escala de pH segue um sentido contrário ao da concentração de iões H+.

Isso significa que quanto mais ácida for a solução, maior é a concentração de iões H+, porém, menor será o valor de pH.

ESCALA DE pH

A escala de pH expressa o grau de acidez ou basicidade de uma solução de forma numérica com valores que variam de 0 a 14, a 25oC. 

Os valores de pH menores que 7 indicam que a solução é ácida. O valor 7, isto é, pH = 7 indica que a solução é neutra, ou seja, que a solução não tem propriedades ácidas e nem básicas. Já os valores de pH maiores que 7 indicam que a solução é básica ou alcalina.

Nos extremos desta escala temos os valores 0 e 14. O pH = 0 indica que o grau de acidez é máximo enquanto o pH = 14 indica que o grau máximo de basicidade.

Visto que a escala de pH é logarítmica, uma variação de uma unidade de pH corresponde a uma variação de dez vezes na concentração de iões H+.

ESCALA DE pOH

A escala de pOH expressa o grau de acidez ou basicidade de uma solução de forma numérica com valores que variam de 0 a 14, a 25oC.

Os valores de pOH menores que 7 indicam que a solução é básica ou alcalina. O valor 7, isto é, pOH = 7 indica que a solução é neutra, ou seja, que a solução não tem propriedades ácidas e nem básicas. Já os valores de pOH maiores que 7 indicam que a solução é ácida.

Escala de pOH

RELAÇÃO ENTRE pH e pOH

Consideremos o produto iónico da água a 25°C: [H+] ∙ [OH-] = 1,0 ∙ 10-14

Vamos aplicar o logaritmo em ambos lados da equação e depois multiplicaremos por – 1:

log([H+] ∙ [OH]) = log(1,0 ∙ 10-14)

log [H+] + log [OH] = log 1 + log 1014

log [H+] + log [OH] = 14

log [H+] + log [OH-] = 14 ∙ (1)

log [H+] log [OH-] = 14

pH + pOH = 14

A última expressão é válida a 25°C e relaciona o pH e o pOH, de modo que tendo um determinado valor de pH pode-se determinar o valor de pOH e vice-versa.

 

Por: MiguelPascoal

 Licenciado em Ensino de Química 


*Créditos a imagem: pH-metro: TP Laboratório Químico


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