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A escala de Sorensen permite traduzir a concentração de iões H+ através da
relação:
A 25 ºC, para a água pura obtemos:
2Daniela Pinto
Qual será o valor do
pH da água a 25º C?
Como [H3O+] = 110-7 mol dm-3
pH = - log (110-7)  pH = 7
𝑝𝐻 = −𝑙𝑜𝑔 𝐻3 𝑂+ ⇔ 𝐻3 𝑂+ = 10−𝑝𝐻
a 25 ⁰C !
3Daniela Pinto
O conceito de pH
Podemos também definir pOH:
pOH = - log [OH-]
Relação entre pH e pOH
pH + pOH = pKw
pKw = - log Kw
À temperatura de 25⁰C:
pH + pOH = 14
EXERCÍCIOS
Determine o valor de pH de cada uma das
seguintes soluções (a 25ºC), cuja
concentração de iões hidrónio é:
i. 110-7 mol dm-3
ii. 110-6 mol dm-3
iii. 510-6 mol dm-3
iv. 110-5mol dm-3
v. 2,310-4 mol dm-3
4Daniela Pinto
Variação do Kw com a temperatura
O quadro ao lado apresenta valor de Kw para
diferentes temperaturas, para a auto-ionização da
água.
CONCLUSÕES:
T
(ºC)
Kw pH
0 0,1140  10-14 7,47
10 0,2930  10-14 7,27
20 0,6810  10-14 7,08
25 1,008  10-14 7,00
30 1,471  10-14 6,92
40 2,916  10-14 6,77
50 5,476  10-14 6,63
100 51,30  10-14 6,14
 aumento da temperatura  aumento de Kw
a reação de auto-ionização da água é endotérmica
O pH da água diminui com o aumento da temperatura
5Daniela Pinto
Se o pH da água diminuir com o aumento da temperatura, será que significa
que a água vai ficar mais ácida a temperaturas superiores?
 Uma solução é ácida quando tem excesso de iões H3O+ em relação aos iões
OH-.
 Na água “pura” existe sempre igual número de iões H3O+ e iões OH-.
Por isto, a água terá de permanecer neutra, mesmo com alteração do seu pH,
mas a condição de neutralidade deixa de ser pH=7, para temperaturas
diferentes de 25ºC.
Variação do Kw com a temperatura
6Daniela Pinto
FORÇA DOS ÁCIDOS E DAS BASES
Se a solução for a de um ácido monoprótico forte, a concentração de H3O+ na
solução é aproximadamente igual à do ácido porque a reação de ionização é
praticamente completa, e o grau de ionização aproximadamente igual a 1.
Para efetuar o cálculo do pH de uma solução é preciso conhecer a concentração de
H3O+.
)(3)(2)( )( aqaqaq OHCllOHHCl 

EXERCÍCIOS
Determine o pH de uma solução de ácido clorídrico, HCl, 0,15 mol dm-3.
Como o ácido é forte, ioniza-se completamente, logo [HCl]=[H3O+] 0,15 mol dm-3.
Então como pH = -log [H3O+]  pH = -log (0,15) = 0,82
R:
7Daniela Pinto
EXERCÍCIOS
R: A reação de ionização é traduzida pela equação seguinte:
HNO3 (aq) + H2O (l)  NO3
- (aq) +H3O+ (aq)
Como a ionização é completa, o grau de ionização igual a 1, [H3O+]final = [HNO3]inicial,
pelo que [H3O+]final = 5,0 x 10-2 mol dm-3, o que implica que pH = -log 5,0 x 10-2, isto
é, pH = 1,3.
Determine, a 25 ºC, o pH de uma solução aquosa de ácido nítrico, HNO3, 5,0 x 10-2 mol dm-3
Notas:
• Para soluções aquosas de bases fortes, como NaOH e KOH, hidróxido de sódio e
hidróxido de potássio, respetivamente, a determinação da concentração de OH- é
efetuada de um modo semelhante à determinação da concentração de H3O+ para
ácidos fortes.
• Para soluções aquosas de ácidos ou bases fracas, a concentração de H3O+ e/ou OH-
vai depender da constante de equilíbrio da reação em causa, uma vez que estas
reações de ionização não são completas.
A reação de ionização é traduzida pela equação seguinte:
CH3COOH (aq) + H2O (l) H3O+ (aq) + CH3COO- (aq)
Quando se atinge o equilíbrio, para o mesmo volume, os valores das concentrações
das espécies químicas são:
[CH3COOH]equilíbrio = 5,0 x 10-2 – x ; [CH3COO-]equilíbrio = x ; [H3O+] = x
A partir do valor de Ka do ácido, à temperatura referida, pode determinar-se o valor
de x e a partir deste o pH da solução.
Determine, a 25 ºC, o pH de uma solução aquosa de ácido acético,
CH3COOH, 5,0 x 10-2 mol dm-3.
EXERCÍCIOS
R:
A reação de ionização é traduzida pela equação seguinte:
HCl (aq) + H2O (l) Cl- (aq) + H3O+ (aq)
O grau de ionização ser   1, significa que o ácido está completamente ionizado,
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[HCl ] = [H3O+] = 0,1 mol dm-3 ; [HCl ]= 0 mol dm-3 e como [H3O+]  [OH- ]= 1  10-14
[OH- ] = 1  10-13 mol dm-3
O ácido clorídrico é um ácido forte (  1).
Quais as concentrações de H3O+, OH- e 0,1 mol dm-3 a 25ºC?
EXERCÍCIOS
R:

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6 o p h

  • 1.
  • 2. A escala de Sorensen permite traduzir a concentração de iões H+ através da relação: A 25 ºC, para a água pura obtemos: 2Daniela Pinto Qual será o valor do pH da água a 25º C? Como [H3O+] = 110-7 mol dm-3 pH = - log (110-7)  pH = 7 𝑝𝐻 = −𝑙𝑜𝑔 𝐻3 𝑂+ ⇔ 𝐻3 𝑂+ = 10−𝑝𝐻
  • 3. a 25 ⁰C ! 3Daniela Pinto
  • 4. O conceito de pH Podemos também definir pOH: pOH = - log [OH-] Relação entre pH e pOH pH + pOH = pKw pKw = - log Kw À temperatura de 25⁰C: pH + pOH = 14 EXERCÍCIOS Determine o valor de pH de cada uma das seguintes soluções (a 25ºC), cuja concentração de iões hidrónio é: i. 110-7 mol dm-3 ii. 110-6 mol dm-3 iii. 510-6 mol dm-3 iv. 110-5mol dm-3 v. 2,310-4 mol dm-3 4Daniela Pinto
  • 5. Variação do Kw com a temperatura O quadro ao lado apresenta valor de Kw para diferentes temperaturas, para a auto-ionização da água. CONCLUSÕES: T (ºC) Kw pH 0 0,1140  10-14 7,47 10 0,2930  10-14 7,27 20 0,6810  10-14 7,08 25 1,008  10-14 7,00 30 1,471  10-14 6,92 40 2,916  10-14 6,77 50 5,476  10-14 6,63 100 51,30  10-14 6,14  aumento da temperatura  aumento de Kw a reação de auto-ionização da água é endotérmica O pH da água diminui com o aumento da temperatura 5Daniela Pinto
  • 6. Se o pH da água diminuir com o aumento da temperatura, será que significa que a água vai ficar mais ácida a temperaturas superiores?  Uma solução é ácida quando tem excesso de iões H3O+ em relação aos iões OH-.  Na água “pura” existe sempre igual número de iões H3O+ e iões OH-. Por isto, a água terá de permanecer neutra, mesmo com alteração do seu pH, mas a condição de neutralidade deixa de ser pH=7, para temperaturas diferentes de 25ºC. Variação do Kw com a temperatura 6Daniela Pinto
  • 7. FORÇA DOS ÁCIDOS E DAS BASES Se a solução for a de um ácido monoprótico forte, a concentração de H3O+ na solução é aproximadamente igual à do ácido porque a reação de ionização é praticamente completa, e o grau de ionização aproximadamente igual a 1. Para efetuar o cálculo do pH de uma solução é preciso conhecer a concentração de H3O+. )(3)(2)( )( aqaqaq OHCllOHHCl   EXERCÍCIOS Determine o pH de uma solução de ácido clorídrico, HCl, 0,15 mol dm-3. Como o ácido é forte, ioniza-se completamente, logo [HCl]=[H3O+] 0,15 mol dm-3. Então como pH = -log [H3O+]  pH = -log (0,15) = 0,82 R: 7Daniela Pinto
  • 8.
  • 9. EXERCÍCIOS R: A reação de ionização é traduzida pela equação seguinte: HNO3 (aq) + H2O (l)  NO3 - (aq) +H3O+ (aq) Como a ionização é completa, o grau de ionização igual a 1, [H3O+]final = [HNO3]inicial, pelo que [H3O+]final = 5,0 x 10-2 mol dm-3, o que implica que pH = -log 5,0 x 10-2, isto é, pH = 1,3. Determine, a 25 ºC, o pH de uma solução aquosa de ácido nítrico, HNO3, 5,0 x 10-2 mol dm-3 Notas: • Para soluções aquosas de bases fortes, como NaOH e KOH, hidróxido de sódio e hidróxido de potássio, respetivamente, a determinação da concentração de OH- é efetuada de um modo semelhante à determinação da concentração de H3O+ para ácidos fortes. • Para soluções aquosas de ácidos ou bases fracas, a concentração de H3O+ e/ou OH- vai depender da constante de equilíbrio da reação em causa, uma vez que estas reações de ionização não são completas.
  • 10. A reação de ionização é traduzida pela equação seguinte: CH3COOH (aq) + H2O (l) H3O+ (aq) + CH3COO- (aq) Quando se atinge o equilíbrio, para o mesmo volume, os valores das concentrações das espécies químicas são: [CH3COOH]equilíbrio = 5,0 x 10-2 – x ; [CH3COO-]equilíbrio = x ; [H3O+] = x A partir do valor de Ka do ácido, à temperatura referida, pode determinar-se o valor de x e a partir deste o pH da solução. Determine, a 25 ºC, o pH de uma solução aquosa de ácido acético, CH3COOH, 5,0 x 10-2 mol dm-3. EXERCÍCIOS R:
  • 11. A reação de ionização é traduzida pela equação seguinte: HCl (aq) + H2O (l) Cl- (aq) + H3O+ (aq) O grau de ionização ser   1, significa que o ácido está completamente ionizado, logo [HCl ] = [H3O+] = 0,1 mol dm-3 ; [HCl ]= 0 mol dm-3 e como [H3O+]  [OH- ]= 1  10-14 [OH- ] = 1  10-13 mol dm-3 O ácido clorídrico é um ácido forte (  1). Quais as concentrações de H3O+, OH- e 0,1 mol dm-3 a 25ºC? EXERCÍCIOS R: