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pH e pOH

O conceito de pH surge do equilíbrio iônico da água.
Vamos imaginar duas moléculas de H2O.

Devido à maior eletronegatividade do O em relação ao H, cria-se uma carga potencial. Conforme as moléculas colidem umas com as outras, pode ocorrer a transferência de um próton de uma molécula para a outra.
Esse fenômeno é conhecido como autoionização ou autoprotólise.

Esse equilíbrio pode também ser representado resumidamente por:

No equilíbrio, podemos imaginar um pula-pula de prótons de uma molécula para a outra.
Sabe-se que a 25°C a [H+] = [OH-] = 10-7 mol.L-1
Sabe-se que a constante de equilíbrio é dada pela [produtos] dividida pela [reagentes].
Assim o produto iônico da água é dado por Kw = [H+] . [OH-] = 10-14 mol.L-1
* neste caso o reagente = solvente assim, [reagentes]=1

Numa solução aquosa as concentrações de H3O+ e OH- estão relacionadas pelo equilíbrio, assim se a concentração de uma das espécies aumenta, a concentração da outra deve diminuir para que se mantenha o valor de Kw.
A concentração de H3O+ pode ser aumentada pela adição de um ácido e a de OH- pela adição de uma base.

A concentração de H3O+ pode variar de 1 mol.L-1 a 10-14 mol.L-1 . Para facilitar a visualização desses valores, optou-se pelo uso de logaritmos que condensam os valores num intervalo muito menor e mais conveniente. Assim a molaridade do íon H3O+ passou a ser expressa em termos de pH.

pH = -log[H3O+]

O sinal – (negativo) na definição de pH indica que quanto maior a concentração de H3O+ , menor o pH.

Assim temos que o pH da H2O a 25 °C é 7.

A escala de pH foi introduzida pela químico Dinamarquês Soren Sorensen em 1909 no transcorrer do seu trabalho no controle de qualidade de cerveja.
É importante conhecermos o pH principalmente de substâncias que vão entrar em contato direto com a pele ou ingeridos.

Da mesma forma podemos representar a concentração do [OH-] através do pOH.

pOH = -log[OH-]
Similarmente temos que pKw=