Definição completa do pH.

por **Uátyla** 13/8/2013, 10:12

O valor do pH é um número aproximado entre 0 e 14 que indica se uma solução é ácida (pH<7), neutra (pH=7), ou básica/alcalina (pH>7).

Definição

O pH ou potencial de hidrogênio iônico, é um índice que indica a acidez, neutralidade ou alcalinidade de um meio qualquer. O conceito foi introduzido por S. P. L. Sørensen em 1909. O "p" vem do alemão potenz, que significa poder de concentração, e o "H" é para o íon de hidrogênio (H+). Às vezes é referido do latim pondus hydrogenii. O "p" equivale ao simétrico do logaritmo de base 10 da actividade dos íons a que se refere, ou seja,

\mbox{pH} = -\log_{10} \left[ \mbox{H}^+ \right]

em que [H+] representa a actividade de H+ em mol/dm3.

Medida de pH

O pH pode ser determinado:

* por adição de um indicador de pH na solução em análise. A cor do indicador varia consoante o pH da solução.
* usando um medidor de pH acoplado a um elétrodo de pH. O medidor de pH é um milivoltímetro com uma escala que converte o valor de tensão do elétrodo de pH em unidades de pH. Este tipo de elétrodo é chamado "íon seletivo"

Um indicador é usado para medir o pH de uma substância. Indicadores comuns são a fenolftaleína, o laranja de metilo e o azul de bromofenol.
A Hydrangea macrophylla tem flores rosa ou azuis dependendo do pH do solo. Em solos ácidos as flores são azuis, enquanto que em solos alcalicos são rosa [1]

A Hydrangea macrophylla tem flores rosa ou azuis dependendo do pH do solo. Em solos ácidos as flores são azuis, enquanto que em solos alcalicos são rosa [1]

pOH

Do mesmo modo pode-se definir o pOH em relação à concentração de íons OH-. A partir da constante de dissociação da água que tem o valor de 10-14 à temperatura de 298 K (25°C), pode-se determinar a relação entre o pOH e o pH. Assim pela definição de Kw tem-se a relação entre as duas actividades:

Kw =[H+][OH-]

Ao aplicar logaritmos, obtém-se a relação entre o pH e o pOH:

pKw=pH+pOH=14

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Cálculo de pH de algumas soluções aquosas

Fazer log de [H+]

O valor de pH de uma solução pode ser estimado se se souber a concentração em íons H+. Apresentam-se em seguida vários exemplos:

Solução aquosa de Ácido clorídrico (HCl) 0,1M:

Este é um ácido forte, por isso encontra-se completamente dissociado e encontra-se suficientemente diluído para que a atividade seja próxima da concentração. Assim [H+]=0,1 M e pH=-log[0,1]=1.

Solução aquosa de hidróxido de Sódio (NaOH) 0,1M:

Esta é uma base forte, por isso encontra-se completamente dissociada e encontra-se suficientemente diluída para que a actividade seja próxima da concentração. Assim [OH-]=0,1 M e pOH=-log[0,1]=1. Logo pH=14-1=13

Solução aquosa de ácido fórmico (HCOOH) 0,1M:

Este é um ácido fraco, que não está completamente dissociado. Por isso deve-se determinar primeiro a concentração de H+.
Para ácidos fracos deve-se ter em conta a constante de dissociação do ácido:

Ka = [H+][A-] / [HA]

A constante de dissociação do ácido fórmico tem o valor de Ka = 1,6 × 10−4. Assim considerando que [A-]é igual a x, [HA] há-de ser a parte que não se dissociou, ou seja 0,1-x. Se desprezarmos a ionização da água, concluímos que a única fonte de H+ é o ácido, assim [H+]=[A-]. Substituindo as variáveis obtém-se:

1.6\times 10^{-4} = \frac{x^2}{0.1-x}

A solução é [H+]=x=3,9×10−3. Através da definição de pH, obtém-se pH=-log[3,9×10−3]=2,4.
Fonte(s):
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