O hidróxido de sódio ou NaOH é um composto iônico que pertence a uma classe de compostos chamados bases. Também conhecido como soda cáustica, ele encontra uma ampla variedade de usos em laboratórios de química, indústria química e construção, entre outras aplicações. Os quatro efeitos a seguir podem ocorrer à medida que a concentração de hidróxido de sódio na água aumenta.
Quando o NaOH se dissolve em água, ele se dissocia em dois íons: um íon de sódio com carga positiva e um íon de hidróxido com carga negativa (OH-). O aumento do número de íons hidróxido na solução aumenta a concentração de íons hidróxido na água.
A água pode sofrer uma reação chamada autoprotólise, em que uma molécula de água doa um próton (um íon hidrogênio) para outro, resultando na formação de um íon hidróxido (OH-) e um íon hidrônio (H3O +). Essa reação também pode ser revertida, uma vez que os íons hidróxido aceitam um átomo de hidrogênio dos íons hidrônio para formar uma molécula de água. Na água pura, essa reação bidirecional está em equilíbrio, de modo que a concentração de hidróxido e íons de hidrônio na água é igual. O log negativo da concentração de íons de hidrogênio é chamado de pH; a água pura tem um pH de 7. Os íons hidróxido do hidróxido de sódio dissolvido perturbam esse equilíbrio; como os hidróxidos adicionais aceitam prótons de íons de hidrônio, eles diminuem a concentração de íons de hidrogênio, aumentando assim o pH. Adicionar mais hidróxido de sódio aumentará o pH da água ou a tornará mais básica.
Uma base como o hidróxido de sódio pode reagir com um ácido para neutralizá-lo. Nesse tipo de reação, o íon hidróxido aceitará um próton do ácido para formar uma molécula de água (H2O). Adicionar hidróxido de sódio a uma solução de ácido pode neutralizar parte do ácido da água.
Um tampão é uma solução que exibe pouca alteração no pH quando um ácido ou base é adicionado. Uma solução concentrada de hidróxido de sódio atua como um tampão (embora muito alcalino), pois a adição de pequenas quantidades não alterará o pH significativamente - o ácido só reagirá com o hidróxido de sódio que já estava presente na água, e o pH não mudará significativamente, pois o pH é um escala logarítmica.