Aula 06: conceito de MOL e a medida do pH no ENEM (parte 1)

Todos nós já ouvimos falar em pH. No entanto, pouca gente tem de fato noção do que significa e sua aplicabilidade. Grosso modo, pH significa quantidade de Hidrogênios (ou mais precisamente, potencial de íons H⁺). Como já vimos os ácidos quando colocados em água quebram-se numa parte negativa e outra positiva, sendo a parte positiva o H⁺.

Relembrando, o H⁺ caracteriza de Ácido. O  ^–OH caracteriza a base.

Como a água é formada por quantidades iguais de H e OH, dizemos que a água é neutra (não é ácida nem básica). Acontece que mesmo as moléculas d'água são capazes de se quebrar em H⁺ e ^–OH. E num litro de água a quantidade de moléculas que se quebram é da ordem de 10^-7. Então, se temos num recipiente apenas água, temos 10^-7 de H⁺ e 10^-7 de ^–OH. Esquecendo a potência de dez e o sinal negativo, temos como resposta o número 7. Portanto, o pH da água pura em temperatura ambiente e pressão atmosférica normal é 7. Por isso se diz que pH 7 é neutro. Na verdade, para se retirar a potência de dez e o sinal negativo usar-se um artifício matemático chamado Log. Não vamos entrar nisso agora, pois sem cálculos matemáticos pode ser possível o entendimento do assunto.

Portanto, se colocarmos ácido em água, aumentamos a quantidade de H⁺ (o meio fica cada vez mais ácido). Se colocarmos base em água, aumentamos a quantidade de ^–OH (o meio fica cada vez mais básico).

Por hora é importante saber que o Log permite uma leitura inversa: quanto maior o valor do pH, menor a concentração do que estamos analisando, e vice-versa. O pH 1 é mais concentrado que o pH 2 e assim por diante. Quanto menor o pH,  maior é a acidez. Vamos chegar lá!

Para entendermos pH precisamos visitar o conceito de MOL (Molécula-Grama).

Voltemos à reação lá de cima:  HCl → H⁺ + ^-Cl

Poderíamos escrever essa reação de outra forma:

1 HCl → 1⁺ H  +  1 ^- Cl

O número em negrito significa “quantidades”. Assim, uma dada quantidade de HCl quando colocada em água dá origem a quantidades iguais de H⁺  e de ^–Cl. Esse número é o que chamamos MOL.

Dessa forma, 1 Mol  de HCl se quebra em 1 Mol de H⁺ e 1 Mol  de  ^-Cl. Um mol de qualquer substância em temperatura e pressão ambientes equivale à  6,02 x 10²³ partículas, e nessas mesmas condições, caso seja estejamos lidando com um gás, cada mol  do gás ocupará o volume de 22,4 litros. Não vá para o ENEM sem entender o significado desses dados (que são decorados, pois são dados laboratoriais), o primeiro chamado Número de Avogadro, o segundo, Volume Molar.

Vamos tomar mais uma vez como exemplo a reação  HCl → H⁺  + Cl^-

Observe na Tabela Periódica o valor de massa dos átomos dessa expressão:

H = massa atômica 1      Cl = massa atômica 35,5

Vamos também expressar essas massas em gramas:

Isso significa que ao colocar 36,5g de HCl (1 Mol) em água, este produz 1 grama de íon Hidrogênio (1 Mol) e 35,5g de íon Cloro (1 Mol). Vale dizer que o valor do mol varia conforme o peso atômico das substâncias do qual é feito. Assim, 1 mol de HCl vale 36,5 g. Já 1 mol de H₂SO₄ vale 98g (basta somar as massas atômicas).

Em termos práticos, vamos agora produzir uma mistura com pH Zero.

Acompanhe os passos na representação abaixo:

1 é a mesma coisa que 10⁰. Portanto, deixando apenas o expoente, temos concentração de 10⁰ de H⁺  correspondendo ao pH Zero.

Esse raciocínio somente é válido para ácido forte monoprótico (ácidos que tem apenas 1 hidrogênio ionizável, como HCl, HBr, HI), o que será esclarecido na próxima aula. Já falamos sobre o que são ácidos fortes.

Na próxima aula vamos lidar com a escala de pH ( e aplicação dos valores de Mol) de forma a compreender como misturar soluto e solvente para chegar à uma mistura de dado pH.

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