É difícil viver no mundo moderno sem ouvir referências a ácidos, que muitas vezes são retratados em produtos farmacêuticos e outros anúncios como agressores líquidos empenhados em apagar e danificar todos os tipos de coisas, desde a pele até roupas e mobília. Você, sem dúvida, viu anúncios de produtos chamados antiácidos, que são projetados para lidar com os efeitos do ácido produzido no estômago.
Os ácidos têm vários graus de força ou acidez. A escala peculiar, mas fundamentalmente simples, conhecida como Escala de ph é uma medida de quão ácida uma solução aquosa é, ou, em um enquadramento diferente do mesmo cenário químico, quão básica ou alcalina ela é.
Para determinar o pH de uma solução aquosa (ou seja, uma substância dissolvida em água), você só precisa saber a concentração de íons de hidrogênio (H+) nessa solução, ou seu molaridade. Mas, além do pH, o que são moles, molaridade e ácidos, afinal?
Fatos sobre ácidos e bases
Os ácidos são moléculas que podem doar prótons. Um exemplo simples é o ácido clorídrico, HCl. Esta molécula cede prontamente seu componente H + em solução aquosa e é um
Ácidos fortes têm baixos valores de pH. A água é neutra, com um pH de 7; Forte bases, ou aceitadores de prótons (como hidróxido de sódio, NaOH) têm altos valores de pH, alguns próximos a 14,0.
Moles e molaridade
Para fins de química ácido-base, é mais apropriado medir a concentração de soluto em toupeiras, ou partículas individuais (por exemplo, átomos, moléculas), por unidade de volume em vez de massa por unidade de volume. Isso ocorre porque os átomos reagem entre si em proporções conhecidas de uma forma não relacionada à massa atômica.
Um mole (1 mol) de qualquer coisa é 6,02 × 1023 partículas; 1 mol em um volume de 1 L tem uma molaridade de 1,0. Assim, 6 mol de NaCl em 8 L de solução aquosa tem uma molaridade de 6 mol / 8 L = 0,75; 6 mol da molécula muito mais maciça de trifosfato de adenosina dissolvida em 8 L tem mais massa, mas tem a mesma molaridade, 0,75 M.
Qual é a fórmula de pH?
A equação do pH é mais frequentemente escrita na forma
pH = -log_ {10} [H ^ {+}]
Aqui, a quantidade entre parênteses é a molaridade dos íons H + na solução. Assim, se você conhece a molaridade, pode obter o valor do pH e vice-versa.
Exemplos de cálculos de pH
Para ir da molaridade ao pH, use sua calculadora ou uma ferramenta semelhante para levar o logaritmo à base 10 (a base padrão) da molaridade, inverta o sinal para obter um valor positivo e pronto!
Exemplo: Se a molaridade de uma solução aquosa é 6,3 × 10-5 M, qual é o pH?
pH = −log [6,3 × 10-5] = 4.2.
Você também pode calcular a concentração de pH e pKuma, sendo o último derivado do constante de dissociação de ácidoKuma. Quanto maior o Kuma para um ácido específico, mais forte ele é. O pKuma para qualquer ácido é o pH no qual metade do ácido foi ionizada (isto é, quando metade dos prótons "ácidos" foram descarregados na solução).
A equação de interesse é conhecida como Equação de Henderson-Hasselbach e está escrito:
pH = pKa + log_ {10} \ dfrac {[A ^ {-}]} {[HA]}
Isso significa que dado um pK de ácidouma e a concentração relativa de ânion e ácido "intacto", você pode determinar o pH. Kuma os valores podem ser facilmente pesquisados online e você pode encontrar o pKa usando a mesma operação do pH, se não estiver listado também.
Calculadora online de pH e pOH
Consulte os Recursos para obter uma ferramenta da web que permite determinar o pH de várias soluções ácidas e básicas. Você pode usar isso para obter uma noção das relações entre diferentes intensidades de ácido individuais, concentração e pH.
