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Cálculo de pH de algumas soluções aquosas

O valor de pH de uma solução pode ser estimado se for conhecida a concentração em íons H+. Apresentam-se em seguida vários exemplos:

Solução aquosa de ácido clorídrico (HCl) 0,1 mol L-1

Está é uma solução de um ácido forte, por isso, o HCl presente estará completamente ionizado. Como a concentração é de apenas 0,1 mol L−1, ele está suficientemente diluído para que os valores de sua atividade sejam próximos ao de sua concentração. Sendo assim, pode-se obter o pH pela expressão abaixo:

[H+] = 0,1 mol L−1
Então: pH = -log[0,1] = 1.

Solução aquosa de hidróxido de sódio (NaOH) 0,1 mol L-1

Esta é uma solução de uma base forte, sendo assim, o NaOH presente está completamente dissociado. Como sua concentração é de apenas 0,1 mol L−1, ele está suficientemente diluído para que seu valor de atividade seja próximo ao da concentração. Sendo assim:

[OH-] = 0,1 mol L−1 Então: pOH = -log[0,1] = 1.

Pela relação entre pH e pOH, tem-se:

pH + pOH = 14
pH = 14-1 = 13

Solução aquosa de ácido fórmico (HCOOH) 0,1 mol L-1

Esta é uma solução de um ácido fraco, que por sua vez, não está completamente ionizado. Por isso deve-se determinar primeiro a concentração de H+.

Para ácidos fracos deve-se considerar a constante de dissociação do ácido (Ka):

Ka = [H+][HCOO-] / [HCOOH]

A constante de dissociação do ácido fórmico tem o valor de Ka = 1,6 × 10−4. Assim, considerando que [A-] é igual a x, [HA] há-de ser a parte que não se dissociou, ou seja 0,1-x. Se desprezarmos a ionização da água, concluímos que a única fonte de H+ é o ácido, assim [H+] = [A-].
Substituindo as variáveis obtém-se:

A solução é:

[H+] = x = 3,9 × 10−3.

Através da definição de pH, obtém-se:

pH = -log[3,9 × 10−3] = 2,4

Veja alguns links externos sobre o assunto

• ACID-BASE INDICATORS - www.chemguide.co.uk (em inglês)
• Indicators - www.ausetute.com.au (em inglês)
• Pontociência: Vídeos que demonstram substâncias indicadoras de pH em ação (em português)