O pH de Soluções

Habilidade: Reconhecer o conceito de pH das soluções.

O pH de uma solução indica o teor (medida) de íons hidrônio (H3O⁺) presente no meio. Esse teor determina se a solução analisada apresenta caráter ácido, básico ou neutro.  

Observação: 

Vale ressaltar que o teor de hidrônio (H3O⁺ ou H⁺) pode ser adquirido de forma simples em laboratório por meio de fitas indicadoras de pH – que, no entanto, não apresentam uma grande precisão na medida – ou por meio de um equipamento denominado de peagâmetro, que, ao contrário, apresenta uma grande precisão na medida do pH de uma solução.  

Para realizar os cálculos envolvendo o pH de uma solução, podemos utilizar a seguinte equação logarítmica:  

pH = - log [H3O⁺]

ou

pH = - log [H⁺]

Importante:
Nos cálculos envolvendo o pH de uma solução, sempre utilizamos logaritmo de base 10.  
Mapa Mental: Cálculo do pH de Soluções 

A partir da equação logarítmica acima, podemos ainda utilizar a seguinte simplificação (obtida por aplicação de função logarítmica) dessa equação:  

Observação: 
A expressão simplificada acima só poderá ser utilizada se o valor do pH for inteiro; caso contrário, a função logarítmica deverá ser utilizada.  
É importante ressaltar que os cálculos envolvendo o pH de uma solução estão sempre relacionados com o pOH (potencial hidroxiliônico/ OH⁻), já que ambos os potenciais baseiam-se na autoionização da água (Kw = 10⁻¹⁴, fenômeno no qual a água produz tanto H⁺ quanto OH⁻) e na lei da diluição de Ostwald (quanto mais diluída uma solução, maior a quantidade de cátions H⁺). Assim:  
em relação à autoionização da água:  

Kw = [H⁺] . [OH⁻], por isso pH + pOH = 14  

lei de diluição de Ostwald (por meio dela, podemos saber quanto um determinado material ioniza-se ou se dissocia na água):  

Ki = M.α2

Ki = Contante de ionização de uma substância em meio aquoso; 
M = molaridade ou concentração molar da substância no meio aquoso; 
α2 = grau de ionização ou dissociação do material no meio.  

A classificação de uma solução em ácida, básica ou neutra terá os seguintes critérios (a 25 °C):  
- uma solução será neutra quando a concentração de H⁺ for igual à concentração de OH⁻ ou ter pH igual a 7.  

[H⁺] = [OH⁻]

- uma solução será ácida quando a concentração de H⁺ for maior que a concentração de OH⁻ ou o pH estiver entre 0 e 7.  

[H⁺] > [OH⁻]

- uma solução será básica quando a concentração de H⁺ for menor que a concentração de OH⁻ ou o pH estiver entre 7 e 14.  

[H⁺] < [OH⁻]

Fonte:

https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculos-envolvendo-ph-solucoes.htm