Cálculo de pH de Uma Solução: Como Calcular

Nesse artigo vamos trazer os principais conceitos sobre Cálculo de PH de Uma Solução, o que e, como calcular.

Se está com dificuldades em compreender este conteúdo, nos acompanhe, vamos tirar suas dúvidas sobre cálculo de PH de uma solução.

O que é pH?

Na química, pH é uma escala numérica que caracteriza a basicidade ou acidez de uma solução aquosa.

Assim, o pH determina o potencial hidrogeniônico das soluções, ou seja, o pH é responsável por determinar a concentração de íons H+ em uma solução, dessa forma, caracterizando essa solução como básica, ácida ou neutra.

Se o pH determina a concentração de íons H+ em uma solução, na química, existe também o pOH, o potencial hidroxiliônico, que indica a concentração de íons OH- em uma solução.

Apesar de menos usado, assim como o pH, o pOH caracteriza uma solução como sendo neutra, ácida ou básica.

A seguir, observe a escala de pH, a mais utiliza para a caracterização de soluções.

A escala de pH apresenta valores que variam de 0 a 14. Dessa forma, soluções com pH igual a 7, se caracterizam por serem soluções neutras.

Já soluções com pH variando entre a 0 – 6, são ácidas, e conforme, mais perto do zero, mais ácida será a solução.

E, solução com pH variando entre 8 – 14 se caracterizam pela sua basicidade, e quanto mais perto do pH 14, mais básica ou alcalina será a solução.

Aproveite e saiba mais:

• Cálculo de diluição
• Massa Atômica e Número de Mols

O nosso cotidiano está repleto de soluções que apresentam caráter básico, ácido ou neutro.

Por exemplo, o suco gástrico presente no estômago, que ajuda na digestão dos alimentos; os sucos de laranja; vinagre; o tomate; o café e o leite de vaca apresentam pH ácido.

O sangue humano; a água do mar; pasta de dentes; alguns produtos de limpeza, como desinfetantes e leite magnésia, são algumas soluções que apresentam caráter básico. A água pura é o maior exemplo de solução neutra.

Calculo de pH envolvendo uma Solução e o Uso de Logaritmos no Cálculo de pH

Os cálculos que envolvem o pH de soluções têm por objetivo determinar a concentração de H₃O⁺ ou H⁺ e OH^–.

Sendo assim, nesses cálculos podemos utilizar equações logarítmicas de base 10 da seguinte forma,

pH = – log [H⁺] ou pH = – log [H₃O⁺]

Simplificando essas equações obtemos:

[H₃O⁺] = 10^-pH

Essa simplificação só pode ser utilizada quando o valor do pH for inteiro, caso não seja, deve-se utilizar a função logarítmica acima.

Dessa forma, quando calculamos o pH de uma solução, esses cálculos se relacionam também o potencial hidroxiliônico, ou seja, com o pOH, visto que tanto o pH quanto o pOH se relacionam com a autoionização da água e com a lei de diluição de Ostwald, que vamos conhecer a seguir.

• Autoionização da água:

Na autoionização da água ocorre a liberação dos íons H⁺ e OH^– e a constante de ionização Kw tem valor igual a 10^-14­­

Sendo assim, Kw = [H⁺] . [OH^–] = 10^-14­­

Dessa forma: pH + pOH = 14

Cálculo de pH com Diluição

• Segundo a Lei de Ostwald, quanto mais diluída estiver a solução, maior será a quantidade de íons H⁺ livres, assim, é possível pode-se determinar a quantidade de que uma determinada substancia pode se dissociar ou ionizar em água.
• A fórmula segundo a Lei de Ostwald é a seguinte:

Ki = M.α²

Ki = Constante de ionização de uma substância
M = Concentração molar da substância
α² = grau de dissociação ou ionização

Dessa forma, podemos classificar uma solução de básica, ácida ou neutra da seguinte forma:

A 25 ºC

Em uma solução neutra, pH = 7, a concentração de íons H⁺ e OH^– é igual.

[H+] = [OH-], pH= 7

Em uma solução ácida, pH entre 0 e 6, a concentração de íons H⁺ é maior que a concentração de OH^–

[H+] > [OH-], pH entre 0-6

Em uma solução básica, pH entre 8-14, a concentração de íons H⁺ é menor que a concentração de OH^–

[H+] < [OH-], pH entre 8 – 14

 Calcular pH a Partir da Concentração

A concentração de íons H⁺ ou H₃O⁺ em uma solução de suco de tomate é igual a 1,0×10^-4, determine o pH dessa solução.

De acordo com a seguinte equação [H3O+] = 10^-pH, podemos determinar o valor do pH do suco de tomate:

[H3O+] = 10^-pH

1.10^-4 = 10^-pH
10^-4 = 10^-pH
-4 = -pH
pH = 4

Portanto, o suco de tomate apresenta pH = 4, solução ácida!

Cálculo de pH de uma Solução Diluída

Determine como o Cálculo de PH de Uma Solução de vinagre, a uma concentração molar de   0,030 mol/L de ácido acético, supondo que o seu Ki = 1,8.10^-5?

Dados: log 7 = 0,84

Para determinar a concentração de ions H+ é necessário conhecer a concentração molar (dado pelo exercício) e o grau de ionização que vamos determinar agora.

Ki = M.α²

1,8×10^-5 = 0,030.α²

α² = 1,8×10^-5 / 0,030

α = 2,4×10^-2

Assim, para determinar a concentração de íons H+

[H₃O⁺] = M x α
[H₃O⁺] = 0,030 x 2,4×10^-2
[H₃O⁺] = 7,0×10^-4 mol.L^-1

Com a [H3O+], podemos determinar o pH da solução diluída de ácido acético:

pH = – log [H₃O⁺] pH = – log 7.10^-4
pH = 4 – log 7
pH = 3,16, solução ácida!

Como calcular pH e pOH

(VUNESP) A 25 °C, o pOH de uma solução de ácido clorídrico, de concentração 0,10 mol/L, admitindo-se ionização total do ácido, é:

Dados (a 25 °C): [H+ ] [OH- ] = 1,0×10^-14; pOH = -log [OH- ]

HCℓ  →   H⁺ +   Cℓ^–

0,1M     0,1M   0,1M

pH = -log[H+ ]

pH = -log10^-1

pH = 1

pH + pOH = 14

pOH = 14 – 1

pOH = 13

Exercícios

• Adicionou-se água a 1,15 g de ácido metanóico até completar 500 mL de solução. Considerando que nessa concentração o grau de ionização desse ácido é de 2%, então o pOH da solução é:

Dada a massa molar do ácido metanóico = 46 g/mol

• Admita que café tem pH = 5,0 e leite tem pH = 6,0.

Sabendo-se que pH = -log [H⁺] e que pH + pOH = 14, calcule a concentração de OH^– no café.

Respostas:

1)pOH = 11; 2) [OH- ] = 10^-9 M

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