Química
Calculadora de pH e pOH
Informe qualquer um entre pH, pOH, [H⁺] e [OH⁻] e obtenha os outros três, com a classificação da solução. Todos os valores se referem a 25 °C.
O que o pH mede
O pH é o logaritmo decimal negativo da concentração de íons hidrogênio: pH = −log[H⁺]. A escala logarítmica existe porque as concentrações envolvidas cobrem catorze ordens de grandeza, de cerca de 1 mol/L nos ácidos concentrados a 10⁻¹⁴ nas bases fortes, e escrevê-las por extenso seria impraticável. A consequência é que cada unidade de pH é um fator dez: uma solução a pH 3 é dez vezes mais ácida que uma a pH 4 e cem vezes mais que uma a pH 5.
A água pura se dissocia em uma medida minúscula, e a 25 °C o produto das duas concentrações iônicas é sempre 10⁻¹⁴. Todo o resto sai disso: se [H⁺] sobe, [OH⁻] precisa cair na mesma proporção, e a soma pH + pOH continua 14. O neutro fica em 7 porque é o ponto em que as duas concentrações são iguais, ambas a 10⁻⁷ mol/L.
O valor 7 como neutro, porém, só vale a 25 °C. O produto iônico da água cresce com a temperatura, e a 50 °C a água pura tem pH 6,63 continuando perfeitamente neutra: ainda tem concentrações iguais de H⁺ e OH⁻. É por isso que um valor de pH sem temperatura é incompleto, mesmo que a prática escolar sempre suponha 25 °C.
Erros frequentes
- Tratar a escala como linear: entre pH 2 e pH 5 não há um fator de 2,5, mas um fator de mil. É isso que leva a subestimar a diferença entre duas soluções.
- Aplicar a fórmula do ácido forte a um ácido fraco: o ácido acético 0,1 M não tem pH 1, porque se dissocia pouco. Os ácidos fracos precisam da constante de dissociação Ka.
- Esquecer que nos ácidos dipróticos a concentração de H⁺ não é igual à do ácido: o ácido sulfúrico libera dois por molécula.
Perguntas frequentes
Como se calcula o pH a partir de uma concentração?
pH = −log₁₀[H⁺]. Uma solução com 0,001 mol/L de íons H⁺ tem pH 3. No sentido inverso, [H⁺] = 10⁻ᵖᴴ.
Por que pH e pOH sempre somam 14?
Porque a 25 °C o produto iônico da água é [H⁺]·[OH⁻] = 10⁻¹⁴. Tomando o logaritmo negativo dos dois lados, os dois valores somam 14. Em outras temperaturas a constante muda e a soma deixa de ser exatamente 14.
Como se calcula o pH de um ácido forte?
Um ácido forte monoprótico está totalmente dissociado, então a concentração de H⁺ é igual à do ácido: o pH é o logaritmo negativo dessa concentração. HCl 0,01 M tem pH 2.
O pH pode ser negativo ou maior que 14?
Sim, em soluções muito concentradas, embora seja raro fora do laboratório. Ácido clorídrico 2 M tem pH de cerca de −0,3. Nessa faixa, porém, as fórmulas baseadas nas concentrações perdem precisão e deveriam ser usadas as atividades.
Como funciona este cálculo
Definições: pH = −log₁₀[H⁺] e pOH = −log₁₀[OH⁻], com concentrações em mol/L. Inversas: [H⁺] = 10⁻ᵖᴴ e [OH⁻] = 10⁻ᵖᴼᴴ. Produto iônico da água a 25 °C: Kw = [H⁺]·[OH⁻] = 1,0·10⁻¹⁴, então pH + pOH = 14. Ácido forte monoprótico de concentração C: [H⁺] = C, então pH = −log C. Base forte monobásica: [OH⁻] = C, então pOH = −log C e pH = 14 + log C. Classificação a 25 °C: pH < 7 ácida, pH = 7 neutra, pH > 7 básica.
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