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Calculadora de concentração de íons de hidrogênio

Índice

O que é um íon de hidrogênio?Relação entre íons de hidrogênio e pHComo encontrar a concentração de íons de hidrogênio a partir do pH?Fórmula pOHComo usar a calculadora de concentração de íons de hidrogênio?Perguntas frequentes

A calculadora de concentração de íons de hidrogênio da Omni é uma ferramenta intuitiva e fácil de usar, que ajudará você a determinar a concentração de íons de hidrogênio [H+] a partir do pH da solução. O pH é crucial para determinar se sua solução é ácida ou básica. Leia o texto abaixo para descobrir o que é a fórmula pOH e como calcular o pH a partir da escala pOH

O que é um íon de hidrogênio?

O íon de hidrogênio H+ também é conhecido como próton. Vejamos alguns exemplos de reações nas quais podemos obter esse íon. Em uma solução de água, parte das moléculas podem ser quebradas em íons de hidrogênio H+ e íons de hidróxido OH-, como na reação abaixo:

H2OH++OH\rm H_2O \rightleftharpoons H^{+} + OH^{-}

Você também pode encontrar uma notação como H3O+, ou seja, um íon hidrônio. Isso é efetivamente o mesmo que uma molécula de água H2O combinada com um íon de hidrogênio H+.

Já em uma solução, os ácidos se decompõem em H+ e outro ânion, ou seja:

HAH++A\rm HA \rightleftharpoons H^{+} + A^{-}

Reações como essa são comuns envolvendo álcalis, que também produzem um íon e OH- (hidroxila) a partir da seguinte reação:

BOHB++OH\rm BOH \rightleftharpoons B^{+} + OH^{-}

Relação entre íons de hidrogênio e pH

A concentração de íons de hidrogênio é a base da escala pH. O número de íons de hidrogênio determina se a solução é ácida ou básica (também chamada de alcalina). Você pode conferir nossa calculadora de concentração para descobrir como determinar a concentração de uma solução de diferentes maneiras.

Curioso sobre como encontrar o pH a partir da concentração de íons de hidrogênio? Você pode calcular o pH da solução como um logaritmo negativo (base 10) da concentração de íons de hidrogênio ou verificar seu resultado com nossa calculadora de log:

pH=log([H+])\rm \small pH = -log([H^+])

Em resumo, um ácido é uma substância que produz íons H+ em uma solução. A base é uma substância que produz íons OH- em uma solução. Se os íons de hidrogênio H+ superam os íons de hidróxido OH-, a solução é ácida.

A escala de pH varia de 0 a 14. A água pura é neutra e tem um valor de pH 7. Quando os valores de pH estão abaixo de 7, eles correspondem a ácidos, enquanto os valores acima de 7 correspondem a bases. Se você precisar manter o pH em um valor constante, não deixe de usar a calculadora de solução tampão da Omni.

Como encontrar a concentração de íons de hidrogênio a partir do pH?

Imagine o problema oposto: você precisa calcular a concentração de íons a partir do valor de pH da solução. Então, a concentração de íons de hidrogênio: [H+] será uma potência de 10, e um pH é um número de potência (omita o sinal de menos ao fornecer o valor de pH). Usamos exatamente essa fórmula em nossa calculadora de concentração de íons de hidrogênio:

[H+]=10pH\rm [H^+] = 10^{-pH}

Por exemplo, [H+] = 10-6,5 dará imediatamente um valor de pH de 6,5. Você irá obter o mesmo resultado se a concentração do íon [H+] for escrita como 0,00000031623 M (ou 3,1623 × 10-7 M). M é o número de mols da substância por litro de solução (molaridade). Verifique como determinar M acessando a nossa calculadora de molaridade.

Observe que quanto mais íons de hidrogênio [H+] o ácido fornecer, menor será o pH. Estamos lidando com uma escala logarítmica, de modo que cada diminuição de 1,0 no pH significa um aumento de 10 vezes na concentração de íons de hidrogênio, portanto, uma queda de 2,0 dá um aumento de 100 vezes, de 3,0 um aumento de 1000 vezes, e assim por diante.

Por outro lado, o pH aumentará rapidamente se a base aumentar a concentração de íons OH- na solução e diminuir a concentração de íons [H+].

Fórmula pOH

O pOH é uma escala menos conhecida para determinar a acidez ou alcalinidade de uma solução. De forma análoga ao pH, você pode calcular o pOH como o logaritmo negativo da concentração de hidroxila OH-:

pOH=log([OH])\rm \small pOH = -log([OH^-])

O pH e o pOH podem ser mapeados em soluções com temperatura de 25 °C, portanto, ao conhecer um valor, você obtém automaticamente o valor do outro a partir da seguinte equação:

pH+pOH=14\rm \small pH + pOH = 14

Como usar a calculadora de concentração de íons de hidrogênio?

Vamos supor que temos uma solução com pH de 3,5 e queremos encontrar a concentração de [H+] na solução a partir do pH dessa solução. Para fazer isso, use nossa calculadora de concentração de íons de hidrogênio:

  1. Digite o pH de 3,5 no campo pH.
  2. A concentração do íon [H+] em mol/L é 3,16 × 10-4.
  3. Verifique o valor de pOH da solução, que é 10,5.

Insira qualquer valor que você conheça, pH, pOH ou concentração de íons de hidrogênio, e a calculadora calculará as outras quantidades para você.

Perguntas frequentes

O que são íons de hidrogênio?

Os íons de hidrogênio são chamados de prótons. O hidrogênio é o primeiro elemento da tabela periódica dos elementos. O núcleo do hidrogênio é composto por uma partícula carregada positivamente, chamada de próton, e um elétron carregado negativamente que o acompanha. Quando um elétron é removido, apenas o próton H+ permanece.

Os ácidos têm mais íons de hidrogênio?

Sim, os ácidos têm maior concentração de íons H+ do que a água pura. Quanto mais forte for o ácido, maior será a concentração de íons de hidrogênio na solução e, portanto, menor será o valor do pH.

Como medir o valor do pH?

Você pode usar diferentes indicadores químicos, por exemplo, papel de tornassol, fenolftaleína ou medidores de pH. O papel de tornassol mudará de cor para vermelho nos ácidos, azul nos alcalinos e roxo nas soluções neutras. Uma ferramenta mais confiável, mas também bastante cara, é o medidor de pH.

Como encontrar a concentração de íons de hidrogênio?

Digamos que você tenha que calcular o número de íons H+ em 100 mL de uma solução com pH de 6. Para isso, você deve calcular o número de íons H+ em 100 mL de uma solução com pH 6:

  1. Encontre a concentração de íons [H+]:

    [H+] = 10-pH = 10-6,0 = 1,0×10-6 mol/L

  2. Escreva a equação para encontrar mols:

    mols = molaridade (mol/L) × volume (L)

  3. Converta mL em L: 100 mL/1000 = 0,1 L.

  4. Calcule os mols de H+:

    mols = 1,0×10-6 mol/L × 0,1 L = 1,0×10-7 mol

Como encontrar o pOH se a concentração de íons de hidrogênio for 0,001 mol/L?

O pOH é 11. Calcule o pH a partir da equação: pH = -log[H+] = -log[0,001] = 3. Em seguida, use a fórmula que mostra a relação entre pH e pOH:

pH + pOH = 14

e calcule o pOH como:

pOH = 14 - pH = 14 - 3 = 11

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