pH? Nunca vi, nem comi eu não sei calcular!

Empresa inicia recall de Toddynho no Rio Grande do Sul

Manchete da Revista Época: Saúde – 06/10/2011

Você com certeza se lembra desta notícia, não é mesmo? Como é que pode o leitinho achocolatado onipresente na infância de qualquer um de nós, causando irritação e queimaduras em 39 crianças no Rio Grande do Sul?

Pelas notícias que circularam, houve erro em alguns lotes da bebida (L4 32 05:30 a L4 32 06:30), que foram envazadas após a limpeza e higienização dos equipamentos, sendo as caixinhas contaminadas com o líquido a base de água e detergentes.

Análises feitas pelo Laboratório Central do Rio Grande do Sul informam que a bebida possuía um pH de 13,3 – o que é sem dúvidas impróprio ao consumo humano.

Mas o que é esse tal de pH? Nunca vi, nem comi eu não sei calcular!

O pH (potencial hidrogeniônico) é basicamente uma escala que se inicia no zero e termina no quatorze, passando pelo ponto médio, ou seja, sete.

Sendo assim, temos três regiões importantes na escala de pH:

Escala de pH

Alguns exemplos do cotidiano:

Leite de Magnésia (Suspensão de hidróxido de magnésio): pH = 10,5

Água Pura a 25°C (Químicos Dizem: água destilada): pH = 7,00

Vinagre (Solução aquosa e diluída de ácido acético): pH = 3,00

Conhecendo o valor do pH fica cômodo saber qual o seu caráter – Ácido, Básico ou Neutro – levando-se em consideração a escala dada acima. Mas como faz para calcular estes valores?

Bom, o valor do pH de uma solução é calculado a partir da concentração, em mol/L, dos íons H⁺ (ou H₃O⁺, chamado de íon hidrônio ou hidroxônio) pela seguinte fórmula:

pH = – log [H⁺]

Também podemos utilizar a seguinte fórmula para o cálculo do pH, não muito usual de acordo com os livros e manuais de química, mas útil dependendo dos valores dados:

pH = log 1/[H⁺]

Vamos a um exemplo:

A concentração dos íons H⁺ em uma solução de um ácido monoprótico é de [H⁺] = 1 x 10^-2 mol/L. Calcule o valor do pH nestas condições.

Sendo o pH calculado por:          pH = – log [H⁺],                  temos:

pH = – log (10^-2)                Dando o “tombo” no expoente

pH = – (-2) log 10              O log de dez na base dez é igual um (1), chegamos assim em

pH = 2,00

Vale lembrar que a água pura (água destilada, para os químicos) tem pH igual a 7, ou seja, neutra, na temperatura de 25°C. Mas como pode ser isso?

A 25°C a água pura sofre o que chamamos de auto-ionização:

2 H₂O_(l) ↔ H₃O⁺_(aq) + OH^–_(aq)

Ou

H₂O_(l)  ↔ H⁺_(aq)+ OH^–_(aq)

E nestas condições as concentrações dos íons H⁺ e OH^– são iguais a 1,0 x 10^-7 mol/L. Calculando o pH com este valor de concentração temos um pH = 7,00.

Mas eu sei que também existem soluções básicas… como faço para calcular o pH destas soluções uma vez que elas não liberam H⁺ e sim OH^–?

Para soluções básicas podemos calcular o pOH a partir da concentração hidroxiliônica, ou seja, a concentração em mol/L dos íons OH^– e depois calcular o pH sabendo que:

pOH = – log [OH^–]

ou ainda,

pOH = log 1/[OH^–]

e sabendo que

pH + pOH = 14

Por exemplo, uma solução neutra a 25°C tem concentração hidroxiliônica de [OH^–] = 10^-7 mol/L e assim sendo o seu pOH é igual 7,00 e consequentemente o pH também é igual a 7,00.

Resumindo:

Soluções Ácidas apresentam [H⁺] > 10^-7 mol/L                  p.ex.: 10^-6 mol/L

Soluções Neutras apresentam [H⁺] = [OH^–] = 10^-7 mol/L

Soluções Básicas apresentam [H⁺] < 10^-7 mol/L                 p.ex.: 10^-8 mol/L

Exercício para quebrar a cabeça

– UFF 2012, Segunda Fase

A um litro de água destilada se adiciona 0,100 g de NaOH. Determinar o pH da solução resultante , supondo
que não ocorra variação de volume e que Kw = 1,0 x 10^-14 .

Saiba mais sobre ácidos e bases: https://igorsuga.wordpress.com/2011/12/29/uhn-mas-que-gosto-azedo/