A medida e o controle do pH têm papel fundamental nas ciências e na vida, o pH regula a toxicidade de diversos compostos, por exemplo, nos cultivos aquícolas, as algas são a base da cadeia alimentar dos peixes, no entanto, para realizar a fotossíntese e produzir oxigênio, as algas necessitam de gás carbônico e a assimilação de gás carbônico depende do valor de pH do meio, ou seja, a saúde e o desempenho dos peixes dependem do pH da água em que vivem.
Quando ocorre um acidente ambiental, como por exemplo o derramamento de um produto químico no solo, os rios atingidos por esse produto poderão ter seu pH alterado, deixando-o mais ácido ou mais básico e alterando a vida da fauna e flora que ali habitam e também de regiões próximas, podendo até mesmo modificar locais mais distantes, dependendo da força do ácido ou da base que foram derramados. Ouvimos falar de acidez no nosso cotidiano, quando um suco ou uma fruta está muito ácido, quando ocorre o fenômeno da chuva ácida, quando notícias de um acidente ambiental com um produto químico aparecem na televisão.
Um ácido em solução realiza dissociação, considerando um ácido genérico HA em água, ocorre a seguinte dissociação:
HA(aq) + H2O(aq) → H3O+(aq) + A-(aq)
Os ácidos são classificados em fortes ou fracos, de acordo com o seu grau de ionização. O ácido clorídrico, HCl, é um dos ácidos fortes, enquanto que o ácido carbônico, H2CO3, é um ácido fraco, o que significa que o H2CO3 pouco se dissocia em água, a liberação de íons H+, formando H3O+, é menor que pelo HCl, por isso um é ácido forte e o outro é ácido fraco. Considerando um ácido forte em água, formando o íon hidrônio, H3O+, e seu ânion, podemos calcular o pH de uma solução de ácido forte sabendo sua concentração, pois a concentração de H3O+ é igual à concentração do ácido forte, lembre-se:
pH = - log[H3O+]
Já para determinar o pH de uma solução de um ácido fraco você precisará saber o grau de ionização desse ácido, quanto dele formou H3O+, ou seja, para um ácido fraco, a concentração de H3O+ não é igual à concentração do ácido. Quanto mais fraco o ácido, menor o seu grau de ionização, menos íons H3O+ ele formará em solução.
DICAS: no Atlas Digital de Química (usado no MAPA), disponível você encontra pílulas de aprendizagem (no MENU) sobre o cálculo de pH, no vídeo “pH e pOH”, e sobre a concentração molar das soluções você pode encontrar no tópico Nivelamento, aula 7.
RESPONDA:
- a) Supondo que você não tem um equipamento disponível para medir o pH, o pHmêtro, e necessita encontrar o valor de pH de uma solução aquosa de HCl, calcule a concentração molar (mol/L) do ácido e o pH, mostre o passo a passo dos cálculos. Considere que a solução foi preparada da seguinte maneira:
- Massa de HCl: 1,40 g do ácido
- Volume total da solução: 600 mL
A Massa Molar do HCl é igual a 36,5 g/mol.
- b) Uma solução de ácido carbônico (H2CO3), preparada da mesma maneira que a solução de HCl da alternativa anterior (a), apresentaria um valor de pH menor ou maior que a solução de HCl e por que?
