pH e pOH – CONCEITO E APLICAÇÕES –

                                                           pH e pOH 

O pH e o pOH são medidas relacionadas à acidez e alcalinidade de uma solução, fundamentais na química e em várias aplicações.

Definições

1. pH (potencial hidrogénio) :
   • Mede a concentração de íons de hidrogênio (H+ ou H3O+ ) numa solução.
   • Uma escala logarítmica é usada para determinar se uma solução é ácida, neutra ou alcalina.
   • Intervalo de medição: 0 a 14 (embora possa haver valores para esse intervalo em soluções extremas).
   • Escala de pH :
     • $pH<7$: Solução ácida.
     • $pH=7$: Solução neutra.
     • $pH>7$: Solução alcalina (básica).
2. pOH :
   • Mede a concentração de íons hidróxido (  OH​−) numa solução.
   • Também utiliza uma escala logarítmica
   • $pOH<7$: Solução alcalina.
   • $OH=7$: Solução neutra.
   • $pOH>7$: Solução ácida.
3. Relação entre pH e pOH :

   $$pH+pOH=14$$

Fórmulas

1. Cálculo do pH :

   pH=−log [ H​+] [ H​+] = concentração molar de íons H+ ( mol/litro)

2. Cálculo do pOH :

   pOH=−log [ O H​−][ O H​−] = concentração molar de íons OH- ( mol/ litro) 

3. Concentração dos íons H+ e OH- 
   • Produto iônico de água: [ H+] [ OH​−]=1×1 0– 14( a 25°C )

Aplicações

1. Química Analítica :
   • Determinação de propriedades ácido-base de soluções.
   • Títulos ácido-base para descobrir concentrações desconhecidas.
2. Indústria :
   • Monitorização do pH na produção de alimentos, bebidas e cosméticos.
   • Tratamento de águas (controle de pH em esgotos e piscinas).
3. Saúde :
   • Medição do pH sanguíneo (manutenção entre 7,35 e 7,45 para a homeostasia).
   • Testes de pH na urina para avaliar condições metabólicas.
4. Agricultura :
   • Determinação do pH do solo para melhoria do crescimento das plantas.
5. Laboratórios :
   • Controle do pH em culturas microbiológicas e reações bioquímicas.

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Utilizações Práticas

• Indicadores de pH :
  • Substâncias que mudam de cor dependendo do pH (ex.: fenolftaleína, papel de tornassol).
• pH-metros :
  • Equipamentos eletrônicos para precisão  de pH.
• Cálculo de diluições :
  • Ajuste do pH em soluções diluídas ou equipamentos para processos industriais ou laboratoriais.

• Efeitos e Importância do pH em Contextos Reais

  1. Ecologia e Meio Ambiente :
     • Água potável : O pH deve estar entre 6,5 e 8,5 para evitar corrosão ou crescimento microbiano.
     • Lagos e rios : Alterações no pH podem ser fatais para aquários. Por exemplo, chuva ácida com pH<5 ,6   é prejudicial.
  2. Medicina :
     • O equilíbrio ácido-base no corpo humano é mantido principalmente pelos sistemas orgânicos, como o bicarbonato.
     • Alterações no pH do sangue (acidose ou alcalose) podem indicar doenças graves.
  3. Indústria Alimentar :
     • O pH controla o sabor, conservação e segurança alimentar.
     • Exemplo: A fermentação de iogurtes reduz o pH, ou que inibe o crescimento de patógenos.
  4. Produtos de Higiene e Cosméticos :
     • As fórmulas são ajustadas para ter um pH compatível com a pele (pH ~5,5).
  5. Sistemas Agrícolas :
     • O pH do solo depende da disponibilidade de nutrientes para as plantas.
     • Solos agressivos ($pH<5,5$) podem exigir adição de cálcio (CaCO3) para neutralizar.

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  RESUMO:

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• EXERCÍCIOS:
• EXERCÍCIOS RESOLVIDOS

  01. (UFPE) A concentração hidrogeniônica do suco de limão puro é 10⁻³ mol/L. Qual o pH de um refresco preparado com 20 mL de suco de limão e água suficiente para completar 200 mL?

  a) 2,5
  b) 3,0
  c) 3,5
  d) 4,0
  e) 4,5

  Resolução: D
  Como foi feita uma diluição (aumento do volume de solvente), a concentração de íons H+ diminuiu, e precisa ser calculada antes da determinação do pH:

  M¹ . V¹ = M² . V² 

  10⁻³ . 20 = M² . 200

  M² = 10⁻⁴ mol/L

  Aplicando na relação [H+] = 10⁻ᵖᴴ, tem-se que:

  10⁻⁴ = 10⁻ᵖᴴ

  ph = 4

  02. Uma solução de hidróxido de sódio foi preparada pela dissolução de 0,040 g de NaOH em água destilada, obtendo-se 100mL como volume final da mistura homogênea.

  Considerando a massa molar do hidróxido de sódio igual a 40 g . mol⁻¹, pode-se inferir que o pH da solução final é igual a:

  a) pH = 2
  b) pH = 7
  c) pH = 9
  d) pH = 11
  e) pH = 14

  Resolução: D

  Como a concentração é em mol/L, é necessário converter o volume de mililitro para litro, ou seja, V = 100 mL = 0,1 L.
  Assim:

  M = m/MM.V

  M = 0,040/40 . 0,1

  M = 10⁻³ mol/L

  A equação que representa a dissociação do hidróxido de potássio é:

  NaOH → Na+ + OH

  Como a proporção é 1:1 (1 mol de base para 1 mol de íons hidroxila), tem-se que:

  [OH-] = 10⁻³ M

  [OH-] 10⁻ᵖᴼᴴ = 10⁻³ 

  pOH = 3

  Como pH + pOH = 14, tem-se que:
  pH + 3 = 14
  pH = 11

• ( https://proenem.com.br/)

ESCALA DE pH: 

 

INDICADORES:

São substancias que identificam se a solução é ácida ou básica:

EXEMPLOS: