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.LEIA A AULA ANTERIOR CLICANDO AQUI
Nenhum comentário:
Postar um comentário