Soluçoes Aquosas

pH e pOH de Soluções Aquosas

Produto Iônico da Água

Considere um copo com água. Será que essa água é composta apenas por moléculas de H2O? Não, pois como essas moléculas estão em constante movimento, elas se chocam o tempo todo. Resultado: uma molécula de água pode colidir e reagir com outra molécula de água! O equilíbrio gerado é conhecido como auto-ionização da água:

HOH ↔ H+ + OH-

ou

HOH + HOH ↔ H3O+ + OH-

Como já é sabida, a concentração da água ─ [H2O] ≈ 55,6 mol/L ─ será desprezivelmente alterada caso alguma nova substância seja adicionada (como um ácido, por exemplo) para a formação de soluções diluídas como as que estamos estudando (dificilmente mais de 0,5 mol de água será consumido na formação dessas soluções. Começar com 55,6 mol e terminar a experiência com 55,1 mol de água não é uma alteração significativa). Portanto, vamos considerar [H2O] constante.

Como a água pura é neutra (já que para cada íon H+, forma-se também um íon OH-), temos que [H+] = [OH-], a 25 °C, quando [H+].[OH-] = 1,0.10-14, temos que [H+] = [OH-] = 10-7 mol/L.

Como a concentração molar da água é praticamente constante, retomando a constante de equilíbrio, podemos escrever:

K.[H2O] = [H+].[OH-] do que resulta uma única constante (o produto de duas constantes), ou seja:

Kw = [H+].[OH-]

que é o chamado produto iônico da água, onde o w se deve à palavra inglesa water.

Caráter das Soluções Aquosas

Solução ácida: [H+] > 10-7 mol/L e [OH-] < 10-7 mol/L

Solução básica:[H+] < 10-7 mol/L e [OH-] > 10-7 mol/L

Solução neutra:[H+] = 10-7 mol/L e [OH-] = 10-7 mol/L

pH

Sörensen definiu pH como sendo o logaritmo (decimal) do inverso da concentração hidrogeniônica:

pH = log 1/[H+]

Ou ainda, como o cologaritmo da concentração hidrogeniônica:

pH = colog [H+]

Ou seja:

pH = log 1/[H+] → pH = log 1 – log [H+]

Como log 1 = 0:

pH = -log[H+] ou pH = colog [H+]

que é igual ao inverso do log.

Vejamos a variação do pH em função das concentrações de H+ e OH-, a 25 °C:

Meio neutro: pH = 7

Meio ácido: pH < 7

Meio básico: pH > 7

pOH

Por analogia, define-se pOH como sendo o logaritmo (decimal) do inverso da concentração hidroxiliônica:

pOH = log 1/[OH-]

Ou ainda, como