Colégio Estadual Quintino Bocaiúva – Trabalho de Química

Colégio Estadual Quintino Bocaiúva – Trabalho de Química

Disciplina: Química        Professora: Nádia                Aluna: Lucyana Santiago                Turma: 3001

Pesquisa:

• Conceito de pH, pOh e escala de pH.
• Identificar os indicadores ácidos/bases mais usadas e dizer como é seu funcionamento.
• Identificar o pH de substâncias usadas no cotidiano como: refrigerante, café, leite e produtos de limpeza.
  
  Conceito de pH e pOH

Para medir os níveis de acidez e alcalinidade das soluções, utilizam-se as escalas de pH e pOH, que medem os teores dos íons H+ e OH- livres por unidade de volume da solução.

[pic 1]
Medição de pH de solução em laboratório com o uso de uma tira de indicador universal.

Segundo a teoria de Arrhenius, os ácidos são compostos que reagem com água e sofrem ionização, originando como único cátion o hidrônio (H3O+(aq)). Já as bases são compostas que, em meio aquoso, sofrem dissociação iônica, liberando como único ânion a hidroxila (OH-(aq)).

Mas existem várias substâncias diferentes no cotidiano, além de soluções químicas usadas em laboratórios e indústrias que apresentam diferentes níveis de acidez e basicidade. Só para citar um exemplo, o café é ácido, mas quase todos sabem que o ácido sulfúrico é um ácido bem mais forte que o café. Assim, para medir o grau de acidez e de basicidade das soluções, foram criadas as escalas de pH e pOH, respectivamente.

A sigla pH significa potencial (ou potência) hidrogeniônico e indica o teor de íons hidrônio (H3O+(aq)) livres por unidade de volume da solução. Quanto mais hidrônios houver no meio, mais ácida será a solução. Por consequência, podemos dizer que quanto mais íons OH-(aq) houver no meio, mais básica ou alcalina será a solução.

Em uma solução aquosa, sempre há esses dois íons (H3O+ e OH-), pois a própria água sofre uma autoionização. Veja:          H2O ↔ H3O+ e OH-

Assim, para ser ácida, uma solução deve ter uma concentração maior de cátions H3O+ do que de OH-livres em seu meio, e o contrário ocorre com as soluções básicas.

                Ácidas: [H3O+] > [OH-]
                Básicas: [H3O+] < [OH-]

No caso da água, a quantidade desses íons no meio é igual ([H3O+] = [OH-]), por isso, ela é neutra.

Isso nos ajuda a entender melhor a escala de pH, que costuma ser usada entre os valores de 0 a 14, em temperatura de 25ºC. A temperatura precisa ser especificada porque ela altera a quantidade de íons no meio. Se aumentarmos a temperatura, por exemplo, a energia das partículas também aumentará. Por isso, elas se movimentarão mais rápido, o que resultará em um maior número de choques entre elas e, portanto, em uma maior quantidade de íons produzidos.

Veja a escala de pH a seguir e algumas soluções do cotidiano com o seu pH aproximado: [pic 2]

Escala de pH com exemplos de soluções com pH próximo ao indicado.

Quanto menor o valor do pH, mais ácida é a solução, pois a escala de pH é definida como o logaritmo negativo da concentração de íons H3O+, ou H+, na base 10. Veja como ele pode ser determinado a seguir:

colog [H+] = - log [H+]
pH = - log [H+]
[H+] = 10-pH, em mol/L

Se temos uma solução de concentração igual a 0,01 mol . L1-, por exemplo, isso quer dizer que seu pH é igual a 3. Veja:

0,01 mol . L1-= 10-3 mol . L1-
10-3 mol de H3O1+ ---------- 1000 mL
pH = - log [H3O1+]
pH = - log [10-3]
pH = - (-3)
pH = 3

Os cálculos acima também nos levam à conclusão de que, a cada unidade de pH diminuída, a solução fica com 10 vezes menos íons H3O+. Se temos uma solução com pH igual a 2 e outra com pH igual a 3, por exemplo, a primeira possui dez vezes mais íons hidrônio do que a segunda.

Agora vamos falar sobre o pOH ou potencial hidroxiliônico. Essa escala refere-se à concentração dos íons OH- na solução. Analogamente ao cálculo que mostramos para o pH, temos para o pOH:

pOH = - log [OH-]
[OH-] = 10-pOH, em mol/L

Voltando à autoionização da água, temos que a água destilada (totalmente pura) possui pH igual a 7, por isso, é neutra. Dessa forma, o seu pOH também é igual a 7, pois, conforme dito, a concentração desses dois íons na água é igual. À temperatura ambiente de 25ºC, o Kw (produto iônico da água) é igual a 1,0 . 10-14 (mol/L)2. Sendo assim, chegamos à seguinte conclusão para a água:

Kw = [H+] . [OH-] = 1,0 . 10-14 mol/L
[H+] = [OH-] = 1,0 . 10-7 mol/L

pH = - log [H+]                        pOH = - log [OH-]
pH = - log 1,0 . 10-7                     pOH = - log 1,0 . 10-7
pH = 7                                    pOH = 7