A escala de pH é um método para representar o quão ácida ou básica é uma substância. A escala parece contra-intuitiva à primeira vista, mas é amplamente usada em biologia, química, geologia e outras ciências físicas. A comunicação nesses campos requer uma compreensão do conceito de pH. Uma vez compreendida, a escala de pH é um índice útil para comunicar uma propriedade física crítica das substâncias.
Definição
O pH, que é sempre escrito com "p" minúsculo, é uma escala de quanto hidrogênio iônico existe em uma substância. A escala vai de 0 a 14. Água totalmente pura tem pH 7, que é neutro. Quanto mais baixo for o número na escala, mais ácida é a substância. Quanto mais alto o número na escala, mais básica ou alcalina é a substância. As substâncias que são extremamente ácidas ou básicas tendem a ser corrosivas ou causadoras de queimaduras. A escala é logarítmica, o que significa que é baseada em dezenas. Assim, uma substância com pH 4 é 10 vezes mais ácida do que uma substância com pH 5.
Calculando pH
Matematicamente, pH significa o log negativo da concentração de íons de hidrogênio em uma substância. Isso pega a concentração de íons de hidrogênio em uma substância e a converte em um valor na escala de pH, onde pode ser melhor compreendido. A concentração de hidrogênio é encontrada na forma de molaridade, ou moles por litro. Em seguida, o log negativo da concentração é obtido. Portanto, o pH em química é uma maneira simplificada de representar quantos íons de hidrogênio existem em uma determinada substância.
Um exemplo
Por exemplo, se uma amostra tem 1 L e 0,02 g de hidrogênio, você pode calcular seu pH. Você deve primeiro determinar sua molaridade. Como uma mol de hidrogênio tem aproximadamente 1 g, 0,02 gramas por litro é igual a 0,02 moles por litro, dando uma molaridade de 0,02. Em notação científica, isso seria 2 x 10 ^ -2. Portanto, o logaritmo negativo desse número seria o expoente com um sinal negativo na frente dele (- 2 = 2). Assim, o pH desta amostra seria 2.
Encontrando pH por meio de pOH
Você também pode usar uma forma indireta para medir o pH. Se você conhece o pOH, pode calcular o pH. O pOH é o logaritmo negativo do íon hidróxido, ou grupo OH-. Por causa da maneira como o hidrogênio e o hidróxido interagem, o pOH é essencialmente o reverso do pH. Portanto, se você sabe a concentração de hidróxido, pode calcular o pH com a equação 14 - pOH = pH. Por exemplo, se uma substância tem um pOH de 12, ela teria um pH de 2. Você pode aplicar o mesmo princípio ao contrário para encontrar o pOH a partir do pH, usando a fórmula 14 - pH = pOH.