Química · 9.ª–12.ª classe

O que é o pH?

  • 6 min de leitura
  • 3 exemplos resolvidos
  • 5 exercícios com solução
  • Atualizado em

Resposta curta

O pH é uma medida da acidez de uma solução aquosa, definida por pH = −log[H3O+], onde [H3O+] é a concentração de iões hidrónio em mol/dm3. A 25 °C, pH menor que 7 indica solução ácida, pH igual a 7 neutra e pH maior que 7 básica. Cada unidade de pH corresponde a uma variação de 10 vezes na concentração.

Definição e características

Definição formal e explicação simples

A definição formal é pH = −log[H3O+] (também se escreve [H+]). O logaritmo transforma números muito pequenos, como 0,0000001 mol/dm3, em números fáceis de usar: 10-7 dá pH 7. Em termos simples, quanto menor o pH, mais ácida é a solução.

A escala de pH

pH (a 25 °C)Tipo de solução[H3O+] típica
0 a 6ácida1 a 10-6 mol/dm3
7neutra10-7 mol/dm3
8 a 14básica10-8 a 10-14 mol/dm3

O valor 7 como ponto neutro depende da temperatura: vale para 25 °C, onde o produto iónico da água é 10-14. Nessas condições, pH + pOH = 14.

Cada unidade vale dez vezes

Uma solução de pH 3 tem 10 vezes mais H3O+ do que uma de pH 4 e 100 vezes mais do que uma de pH 5. Por isso a diferença de 1 ou 2 unidades é enorme.

pH e concentração

pH = −log[H3O+] [H3O+] = 10-pH mol/dm3

Como se mede

  • Indicadores: fenolftaleína (incolor em meio ácido, rosa em meio básico), tornesol e indicador universal, que dá uma gama de cores.
  • Papel indicador de pH: tira que muda de cor.
  • Medidor de pH (potenciómetro): elétrodo que dá o valor numérico com maior precisão.

Exemplos do quotidiano

Valores aproximados, que variam com a amostra:

  • Sumo de limão: cerca de 2 (muito ácido, por causa do ácido cítrico).
  • Vinagre: cerca de 2,5 a 3.
  • Água pura: 7.
  • Sangue humano: cerca de 7,4, ligeiramente básico e mantido dentro de limites estreitos.
  • Água do mar: cerca de 8.
  • Lixívia doméstica e produtos de desentupir: pH muito elevado, perto de 12 a 13.

Importância e aplicações

  • Agricultura: o pH do solo influencia a absorção de nutrientes pelas plantas.
  • Tratamento de água: controla-se o pH para a tornar segura e evitar corrosão de canos.
  • Saúde e cosmética: produtos de pele e champôs são formulados perto do pH da pele.
  • Indústria alimentar: o pH ácido ajuda a conservar alimentos como picles.

Exemplos resolvidos

Exemplo 1 — Do valor de [H3O+] ao pH

Enunciado: Numa amostra, [H3O+] = 1 × 10-4 mol/dm3. Calcule o pH e classifique.

Resolução:

  1. pH = −log(10-4).
  2. log(10-4) = −4, logo pH = 4.
  3. 4 é menor que 7.

Resposta: pH = 4, solução ácida. Verificação: 10-4 dá pH 4.

Exemplo 2 — Do pH à concentração

Enunciado: Uma água de poço tem pH 6. Qual é a [H3O+]?

Resolução:

  1. [H3O+] = 10-pH.
  2. Com pH 6: 10-6 mol/dm3.

Resposta: 1 × 10-6 mol/dm3; é ligeiramente ácida.

Exemplo 3 — Comparar duas soluções

Enunciado: O sumo de uma fruta tem pH 3 e uma bebida tem pH 5. Qual é mais ácida e quantas vezes?

Resolução:

  1. O menor pH é o mais ácido: o sumo (pH 3).
  2. Diferença de pH: 5 − 3 = 2 unidades.
  3. Cada unidade vale ×10, logo 10 × 10 = 100.

Resposta: o sumo é mais ácido; tem 100 vezes mais H3O+.

Erros e confusões frequentes

  • Achar que pH maior é mais ácido. É o contrário: pH baixo, acidez alta.
  • Tratar a escala como linear. pH 3 não é «o dobro» de pH 6: é 1 000 vezes mais H3O+.
  • Pensar que pH 7 é neutro em qualquer temperatura. A neutralidade a 7 aplica-se a 25 °C.
  • Esquecer o sinal negativo na fórmula; sem ele o pH daria negativo para soluções diluídas.
  • Dizer que o pH só vai de 0 a 14. Esse é o intervalo habitual, mas soluções muito concentradas podem fugir dele.

Exercícios propostos

Tente resolver primeiro no caderno; depois confira.

1Exercício 1

Classifique como ácida, neutra ou básica a 25 °C: (a) pH 2; (b) pH 7; (c) pH 10.

Ver solução

(a) ácida; (b) neutra; (c) básica.

2Exercício 2

Calcule o pH de uma solução com [H3O+] = 1 × 10-2 mol/dm3.

Ver solução

pH = −log(10-2) = 2.

3Exercício 3

Qual a [H3O+] de uma solução de pH 9? Será ácida ou básica?

Ver solução

10-9 mol/dm3. Como 9 é maior que 7, é básica.

4Exercício 4

A solução A tem pH 2 e a solução B tem pH 4. Quantas vezes A tem mais H3O+ do que B?

Ver solução

Diferença de 2 unidades: 102 = 100 vezes mais.

5Exercício 5

A fenolftaleína fica rosa numa solução de limpeza. O que se pode concluir quanto ao pH?

Ver dica

Lembre-se em que meio a fenolftaleína é rosa.

Ver solução

A solução é básica, logo o pH é maior que 7 (a fenolftaleína só muda para rosa a partir de aproximadamente pH 8).

Perguntas frequentes

Qual é a diferença entre pH e acidez?

A acidez é a propriedade de a solução ter H3O+. O pH é o número, em escala logarítmica, que a quantifica. A acidez total de um ácido fraco pode ser grande mesmo com pH relativamente alto.

Para que serve saber o pH na prática?

Para controlar solos agrícolas, piscinas, água de consumo e alimentos, e para verificar se um produto de limpeza ou cosmético é agressivo.

Que erros se cometem mais sobre o pH?

Julgar que a escala é linear, confundir pH baixo com alcalino e esquecer que o 7 neutro é válido a 25 °C.

O pH da água da chuva é 7?

Em geral é ligeiramente ácido, por causa do dióxido de carbono dissolvido, que forma ácido carbónico. Só a água pura sem gases dissolvidos teria pH 7.

Resumo

  • pH = −log[H3O+], medida da acidez de soluções aquosas.
  • A 25 °C: pH < 7 ácida, pH = 7 neutra, pH > 7 básica.
  • A escala é logarítmica: cada unidade muda a concentração 10 vezes.
  • [H3O+] = 10-pH mol/dm3.
  • Mede-se com indicadores, papel de pH ou potenciómetro.

Onde aprofundar

  • O manual de Química da sua classe e o programa oficial (INIDE / Ministério da Educação de Angola) — confirme a edição em vigor.
  • O manual aberto OpenStax Chemistry (em inglês), capítulo sobre equilíbrio ácido-base.
  • Os manuais escolares aprovados de Físico-Química do ensino secundário.

Continue a estudar

9.ª–12.ª classe6 min

Como calcular o pH de uma solução?

Para calcular o pH de um ácido forte, determine a concentração de H3O+ e aplique pH = −log[H3O+]. Para uma base forte, calcule [OH-], obtenha pOH = −log[OH-] e use pH =…

5 exemplos5 exercícios com solução

9.ª–12.ª classe7 min

O que é um ácido?

Um ácido é uma substância que, em solução aquosa, liberta iões H+ (segundo Arrhenius) ou, de modo mais geral, que cede protões (H+) a outra espécie (segundo…

4 exemplos5 exercícios com solução

9.ª–12.ª classe7 min

O que é uma base?

Uma base é uma substância que, em solução aquosa, liberta iões hidróxido (OH-) — definição de Arrhenius — ou, de forma mais geral, que aceita protões (H+) — definição…

4 exemplos5 exercícios com solução

Ver tudo de Química · Capítulo: Funções inorgânicas e nomenclatura