A água tem muitas propriedades úteis e interessantes, e algumas delas são evidentes à primeira vista. É claro que o mundo é feito de muita água, mas quase nenhuma água que você já viu é "apenas" água. Parte da água, como a água da torneira, parece cristalina e contém apenas uma pequena quantidade de impurezas, enquanto a maior parte da água de lagoas e oceanos tem matéria visível dissolvida ou suspensa nela.
Outra propriedade interessante da água é que, em termos de pH, um termo popular em anúncios de xampu e também em testes de química, fica bem no meio da escala: não é um ácido nem uma base e perfeitamente neutro. Continue lendo para descobrir o que isso significa em termos de matemática da fórmula do pH e as definições de ácidos e bases na química.
O que são ácidos e bases?
O termo pH está associado a acidez. Ácidos são compostos capazes de doar um próton, ou íon hidrogênio (H +), em solução aquosa, deixando para trás um ânion (íon carregado negativamente) denominado base conjugada e gerando um hidrônio (H
Bases são compostos que podem aceitar prótons ou, equivalentemente, em soluções aquosas, doam um grupo hidroxila (–OH). Uma base forte como o NaOH pode fazer isso mesmo na presença de uma alta concentração de íons hidroxila (ou uma baixa concentração de íons H +). Bases fracas, como ácidos fracos, tendem a não ionizar até que o pH esteja próximo do neutro.
Qual é o significado do pH?
Embora o pH se refira a uma medida de acidez (ou alcalinidade, também chamada de basicidade), na verdade significa pouvoir hidrogênio, ou "potência do hidrogênio" em francês. Nas áreas da química, o pequeno "p" é um operador que significa "tirar o logaritmo negativo de".
Deixando a matemática de lado, é uma escala que comprime a ampla faixa de concentrações de hidrônio e hidróxido vista na água em uma escala que vai de 0 a 14 para fins práticos.
Uma solução com um pH de 1,0 é fortemente ácida e tem um [H+] concentração 10 vezes maior que uma solução com pH 2,0, 100 vezes maior que uma solução com pH 3,0 e 1.000 vezes superior a uma solução com pH 4,0. Isso se deve às qualidades dos logaritmos, como você verá em alguns exemplos.
Qual é a equação básica de pH?
A fórmula de pH geralmente assume a forma pH = –log [H+], onde [H +] é a concentração em moles por litro (mol / L ou M). Existe uma fórmula equivalente para a concentração de íons hidróxido:
pOH = - [OH–]
Exemplo: Qual é o pH de uma solução com um [H+] de 2,8 × 10–3 M?
pH = –log [2,8 × 10–3] = 2.55
A própria água é um ácido ou uma base?
A água tem um pH de 7,0; para cada íon H + que "se liberta", um OH– íon existe para equilibrá-lo. Água é assim anfotérico, ou capaz de agir tanto como ácido quanto como base (embora não seja especialmente "bom" em nenhum dos dois).
O autoionização da água é representado pela expressão KC= [H3O +] [OH−] = 1.0 × 10−14, onde KC é a constante da água. Porque pKC= –Log [KC] e KC é a constante 1,0 × 10−14, pKC = 14, que determina a escala de pH estranhamente numerada.
Mais geralmente, KC é representado pela constante de dissociação para ácidos Kuma, que varia de espécie para espécie.
Calcular pH: calculadora ou ferramenta online
Você não tem que resolver problemas de pH ou pKuma problemas envolvendo água em sua cabeça; você pode usar a função de registro de uma calculadora padrão ou visitar uma página como a dos Recursos que permite você pode inserir diferentes valores de pH para uma variedade de diferentes ácidos em diferentes concentrações em solução.