Qual é a expressão matemática possível para resolução do logaritmo do poh?

pH representa o potencial hidrogeniônico e pOH é o potencial hidroxiliônico das soluções.

Índice Show

Equilíbrio iônico da água
Produto iônico da água (Kw)
Determinação de pH e pOH
Acidez e basicidade das soluções
Cálculo de pH
Resumo sobre pH e pOH
Exercícios sobre pH e pOH

Tratam-se de escalas logarítmicas utilizadas para medir o caráter ácido e básico de uma amostra.

Os valores que as compõem variam de 0 a 14 e foram obtidos a partir do equilíbrio iônico da água.

Uma solução neutra tem pH igual a 7. Os valores abaixo de 7 classificam as soluções em ácidas, enquanto que após o 7 as soluções são básicas.

De posse do valor de pH é possível descobrir o correspondente na escala de pOH, apenas fazendo uma subtração.

Equilíbrio iônico da água

Uma molécula de água tem a capacidade de se ionizar conforme a equação:

Temos aqui um equilíbrio iônico, pois o processo é reversível e os íons também podem se unir e formar novamente uma molécula de água.

Outra forma de demonstrar o equilíbrio que ocorre é através da autoionização.

Uma molécula de água gerou íons hidrônio (H3O+) e hidroxila (OH-) através da ruptura de uma segunda molécula.

Produto iônico da água (Kw)

A constante para o equilíbrio iônico da água é:

Como a água é um líquido puro, sua concentração é tida como 1 e não interfere no valor da constante. Sendo assim, a expressão se torna:

O produto iônico da água é .

Essa expressão recebe o símbolo Kw (W vem da palavra água em inglês - water) e assim como a constante de equilíbrio, varia conforme a temperatura.

Fonte: K. W. Whitten et al. General Chemistry. 6. ed. Orlando, Saunders, 2000. p. 755.

Determinação de pH e pOH

Na temperatura de 25 ºC temos que o produto iônico da água é:

Na ionização da água pura, 1 mol de H3O+ é formado com 1 mol de OH- .

Logo,

Como esses valores são extremamente baixos, decidiu-se utilizar os valores de cologaritmos, que correspondem ao logaritmo com sinal trocado.

Aplicando-se o cologaritmo no produto iônico da água, temos que:

Podemos observar que: se conhecermos o pH de uma solução, o valor de pOH pode ser encontrado subtraindo de 14 o primeiro valor.

Acidez e basicidade das soluções

Solução neutra: a concentração de íons hidrônio é igual a de hidroxilas.

[H3O+] = 1,0 . 10-7 mol/L	pH = 7
[OH-] = 1,0 . 10-7 mol/L	pOH = 7

Exemplo: água pura.

Solução ácida: a concentração de íons hidrônio é maior que de hidroxilas.

[H3O+] 1,0 . 10-7 mol/L	pH 7
[OH-] 1,0 . 10-7 mol/L	pOH 7

Exemplo: refrigerante, limão e tomate.

Solução básica: a concentração de hidroxilas é maior que de íons hidrônio.

[H3O+] 1,0 . 10-7 mol/L	pH 7
[OH-] 1,0 . 10-7 mol/L	pOH 7

Exemplo: ovo, sabonete e alvejante.

Cálculo de pH

O conceito de potencial hidrogeniônico foi criado pelo químico dinamarquês Peter Lauritz Sorensen (1868-1939) para expressar a acidez de uma solução por meio da concentração de H+.

Veja a tabela a seguir demonstrando a ionização de um ácido:


Molaridade inicial	0,020	0	0
Ionização	0,001	0,001	0,001
Molaridade no equilíbrio	0,019	0,001	0,001

No exemplo temos que a concentração de íons H+ é 0,001. Sendo assim, o pH da solução é:

[H+] = 0,001 = 10-3

pH = - log 10-3 = 3

Como o pH da solução é menor que 7, essa solução é ácida.

Resumo sobre pH e pOH

Definições	pH: potencial hidrogeniônico da solução.
pOH: potencial hidroxiliônico da solução.
Fórmula geral	pH + pOH = 14
Soluções	Neutras	pH = pOH = 7
Ácidas	pH < 7 pOH > 7
Básicas	pOH < 7 pH > 7
Cálculo de pH	pH = - log [H+]
Cálculo de pOH	pOH = - log [OH-]

Exercícios sobre pH e pOH

1. (FMTM) O pH do suco gástrico, uma solução aquosa de ácido clorídrico (HCℓ), é, aproximadamente, 2. Portanto, a massa, em gramas, de HCℓ existente em cada litro de suco gástrico, é

Dados: Massas molares (g/mol) H = 1, Cℓ = 35,5

a) 7,3 · 10-2
b) 3,65 · 10-1
c) 10-2
d) 2
e) 10

Ver Resposta

Alternativa correta: b) 3,65 · 10-1.

1º passo: calcular a concentração de íons H+.

2º passo: calcular a massa molar do HCl.

3º passo: calcular a massa de ácido clorídrico em cada litro de suco gástrico.

2. (UEMG) Vários produtos de limpeza apresentam amônia em sua constituição. O rótulo de um desses produtos indica pH = 11. Isso significa que a concentração de cátions hidroxônio e a de ânions hidroxila nesse produto são, respectivamente:

a) 1 . 10-3 e 1 . 10-11
b) 1 . 10-11 e 1 . 10-7
c) 1 . 10-11 e 1 . 10-3
d) 1 . 10-11 e 1 . 10-11

Ver Resposta

Alternativa correta: c) 1 . 10-11 e 1 . 10-3.

a) ERRADA. Essas concentrações correspondem à uma solução de pH = 3.

b) ERRADA. Embora a concentração de H+ indique que o pH da solução é 11, a concentração de íons OH- está errada, pois deveria ser 3, já que: pOH = 14 - pH.

c) CORRETA. pH = 11 e pOH = 3, pois pH + pOH = 14.

d) ERRADA. Embora a concentração de H+ indique que o pH da solução é 11, a concentração de íons OH- está errada, pois deveria ser 3, já que: pOH = 14 - pH.

3. (UFRGS) Qual das soluções aquosas a seguir apresenta o pH mais elevado?

a) NaOH 0,1 mol/L
b) NaCl 0,5 mol/L
c) H2SO4 1,0 mol/L
d) HCl 1,0 mol/L
e) KOH 0,2 mol/L

Ver Resposta

Alternativa correta: e) KOH 0,2 mol/L.

a) ERRADA. A solução é básica, pois seu pH é maior que 7, mas não tem o pH mais elevado das alternativas.

b) ERRADA. O NaCl é um sal, pois é produto de uma reação de ácido e base fortes. Logo, seu pH é neutro.

c) ERRADA. O ácido sulfúrico é um ácido forte, logo seu pH é baixo.

d) ERRADA. O ácido clorídrico é um ácido forte, logo seu pH é baixo.

e) CORRETA. A solução é básica, pois seu pH é maior que 7.

Para mais questões, com resolução comentada, não deixe de conferir: Exercícios sobre pH e pOH.

Bacharela em Química Tecnológica e Industrial pela Universidade Federal de Alagoas (2018) e Técnica em Química pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco (2011).