Question

Em uma solução química definimos o potencial hidrogeniônico como pH=−log(H+), onde (H+) representa a concentração de íons de hidrogênio. Com essa medida podemos classificar uma solução em:


ácida, se 0≤pH<7
neutra, se pH=7
básica, se 7 Se a concentração hidrogeniônica de uma solução é dada por H+=4⋅10−3, determine se a solução será ácida, básica ou neutra. Não esqueça de justificar sua resposta com os cálculos.
(Dica: use log(4)≈0,6).

Answer 1

pH = 2,4 o que configura uma solução ácida

Explicação passo-a-passo:

$- \log4 \cdot {10}^{ - 3} \\ \\ - ( \log4 + \log{10}^{ - 3} )\\ \\ - ( 0,6-3\log10) \\ \\ - 0,6+3=2,4$

Answer 2

Resposta:

O valor do pH da solução é 2,4 (2,4 < 7,0). A solução é ácida.

A escala de valores de pH (potencial hidrogeniônico) é assim definida:

1. pH ácido: quando o valor é menor do que 7 (pH < 7) → 0 a 6,9
2. pH neutro: quando o valor é igual a 7 (pH = 7) → 7
3. pH básico: quando o valor é maior do que 7 (pH > 7) → 7,1 a 14

As substâncias ácidas têm pH menor que 7,0, as substâncias básicas têm pH maior que 7,0 e as substâncias neutras têm pH igual a 7,0.

Por favor, acompanhar a Explicação e o anexo.

Explicação:

O pH corresponde ao potencial hidrogeniônico de uma solução, sendo o seu valor determinado pela concentração dos íons hidrogênio (H⁺). O pH mede o grau de acidez, de neutralidade ou de alcalinidade (ou basicidade) de uma determinada solução química.

O pOH corresponde ao potencial hidroxiliônico de uma solução, sendo o seu valor determinado pela concentração dos íons hidróxido (OH⁻). O pOH mede o grau de acidez, de neutralidade ou de alcalinidade (ou basicidade) de uma determinada solução química. Embora possua a mesma função do que a do pH, a escala pOH é menos utilizada.

O pH é uma característica de todas as substâncias, determinado pela concentração de íons de Hidrogênio (H⁺). Quanto menor o pH de uma substância, maior a concentração de íons H⁺ e menor a concentração de íons OH⁻.

Conhecer o pH de substâncias é um processo que requer o auxílio de um pHmetro. Por intermédio deste aparelho, é possível medir, com precisão, a acidez de líquidos.

A escala de medida do pH varia de 0 a 14.

O valor de pH = 7 representa uma solução neutra (como a água pura, por exemplo). O valor de pH < 7 confere valor ácido à solução (nas soluções ácidas, o pH é menor do que 7). Por sua vez, o valor de pH > 7 representa valor básico à solução (nas soluções básicas, o pH é maior do que 7):

1. Exemplos de soluções ácidas: suco gástrico (pH = 2,0), suco de limão (pH = 2,2), vinagre (solução de ácido acético, com pH = 3,0), vinho (pH = 3,5), refrigerante (pH = 4,0), café (pH = 5,0) e leite de vaca (pH = 6,4, muito próximo de 7,0, mas ainda ácido).
2. Exemplos de soluções básicas: sangue humano (pH = 7,35), água do mar (pH = 7,4), bicarbonato de sódio (pH = 8,4), leite de magnésia (pH = 10,5) e alvejante de roupas (pH = 12,5).

Os valores de 0 a 7 são considerados ácidos, valores em torno de 7 são neutros e valores acima de 7 são básicos (alcalinos).

Para calcularmos os valores de pH e de pOH, utilizamos as seguintes expressões logarítmicas, levando-se em consideração as concentrações de íons H⁺ e de íons OH⁻:

$pH=-log[H^{+}]~ou~pH=colog[H^{+}]\\pOH=-log[OH^{-}]~ou~pOH=colog[OH^{-}]$

Onde:

• pH: potencial hidrogeniônico
• pOH: potencial hidroxiliônico
• [H⁺]: concentração de íons hidrogênio
• [OH⁻]: concentração de íons hidróxido
• log: logaritmo decimal
• colog: cologaritmo decimal

Finalmente, podemos correlacionar os valores de pH e de pOH em uma única expressão:

$pH+pOH=14$

Resumidamente:

1. o pH mede a concentração de íons hidrogênio ([H⁺]);
2. os valores de pH são classificados em pH ácido, quando forem menores do que 7 (pH < 7), em pH neutro, quando forem iguais a 7 (pH = 7), e em pH básico, quando forem maiores do que 7 (pH > 7).

Vamos à resolução da Tarefa.

A concentração hidrogeniônica ([H⁺]) de uma solução é dada por [H⁺] = 4.10⁻³. A Tarefa nos pede considerar log4 ≈ 0,6.

Vejamos:

$pH=-log[H^{+}]~\\pH=-log(4.10^{-3})\\pH=-(log 4 + log10^{-3})\\pH=-log4-log10^{-3}\\pH=-0,6-(-3.log10)\\pH=-0,6-(-3.1)\\pH=-0,6+3\\pH=2,4$

O valor do pH da solução é 2,4 (2,4 < 7,0). A solução é ácida.

Observação:

Para a resolução da Tarefa, nós empregamos as seguintes propriedades logarítmicas:

$1)~log_{c}(a\times b)=log_{c}a +log_{c}b\\2)~log_{c}a^{b}=b\times log_{c}a\\3)~log10=1$