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Calculadora de pH

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A escala de pHDefinições de um ácido e uma baseComo encontrar o pH: fórmula do pHComo calcular o pH? — Solução passo a passoFAQs

Com a calculadora de pH da Omni, você pode determinar o pH de uma solução usando diferentes métodos. Ela pode converter pH em H+, bem como calcular pH a partir da constante de ionização e da concentração. O valor do pH é um fator essencial na química, na medicina e na vida cotidiana. Leia o texto abaixo para descobrir o que é a escala de pH e a fórmula de pH. No final, também explicaremos como calcular o pH de forma simples e fácil com o nosso passo a passo.

Nossa calculadora pode pedir a você a concentração da solução. Se não souber, você pode calculá-la usando a calculadora de concentração da Omni. Você também pode usar a calculadora da diluição de solução 🇺🇸 para calcular a concentração de íons em uma solução diluída.

A escala de pH

A escala de pH (pH) é uma escala numérica usada para definir o grau de acidez ou basicidade de uma solução aquosa. Geralmente varia entre 0 e 14, mas pode ir além desses valores se for suficientemente ácida/básica. O valor do pH é logarítmico e está inversamente relacionado à concentração de íons de hidrogênio em uma solução. A fórmula pH para H+ que representa essa relação é:

pH=−log⁡([H+])\small \rm {pH = -\log([H^+])}

A solução é ácida se seu pH for menor que 7. Se o pH for maior que 7, a solução é básica (também chamada de alcalina). As soluções com pH igual a 7 são neutras.

Além da maneira matemática de determinar o pH, você também pode usar indicadores de pH. O teste de pH mais usado universalmente é o papel de tornassol. Ele muda de cor de acordo com o pH da solução na qual foi mergulhado. Essas cores geralmente inspiram escalas de pH coloridas:

Escala de pH com exemplos de produtos

O pH em nossos corpos está próximo do neutro. Por exemplo, o pH do sangue deve estar em torno de 7,4. A única exceção é o estômago, onde os ácidos estomacais podem chegar a um pH de 1.

As moléculas podem ter um pH no qual ficam livres de cargas negativas. É isso que nossa calculadora do ponto isoelétrico 🇺🇸 determina.

Definições de um ácido e uma base

Três teorias diferentes definem ácido e base:

  • Segundo a teoria de Arrhenius, em uma solução aquosa, um ácido é uma substância capaz de doar íons de hidrogênio, enquanto uma base doa íons de hidróxido.
  • A teoria de Brønsted-Lowry diz que o ácido pode doar prótons, enquanto a base pode aceitá-los.
  • A teoria de Lewis afirma que um ácido é algo que pode aceitar pares de elétrons. De forma análoga, uma base doa pares de elétrons.

Quanto maior for a concentração de íons de hidrogênio, menor será o pH da solução e, consequentemente, maior será sua acidez. O inverso é verdadeiro para íons de hidróxido e bases. Quanto maior a concentração de íons de hidróxido, maior o pH da solução e, consequentemente, maior a sua basicidade.

Podemos descrever a reação de um ácido, HA, na água como:

HA⇌H++A−\small \rm HA ⇌ H^+ + A^-

com a constante de ionização do ácido:

Ka=[A−][H+]/[HA]\small \rm Ka = [A^-][H^+]/[HA]

Uma reação química semelhante entre a base BOH e a água tem o seguinte aspecto:

BOH⇌OH−+B+\small \rm BOH ⇌ OH^- + B^+

A próxima equação fornece a constante de ionização da base para a fórmula acima:

Kb=[OH−][B+]/[BOH]\small\rm Kb = [OH^-][B^+]/[BOH]

Se você quiser saber mais sobre as constantes de equilíbrio químico, confira a calculadora da constante de equilíbrio ou a calculadora do quociente de reação 🇺🇸 da Omni.

Como encontrar o pH: fórmula do pH

O PH é definido como o negativo do logaritmo de base dez da concentração molar de íons de hidrogênio presentes na solução. A unidade para a concentração de íons de hidrogênio é mols por litro. Para determinar o pH, você pode usar esta fórmula de pH para H⁺:

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

Se você já conhece o pH, mas deseja calcular a concentração de íons, use esta equação:

[H+]=10−pH\rm \small [H^+] = 10^{-pH}

Existe também uma escala de pOH, que é menos popular do que a escala de pH. pOH é o negativo do logaritmo da concentração de íons de hidróxido:

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

ou:

[OH−]=10−pOH\rm\small [OH^-] = 10^{-pOH}

o pH e o pOH estão relacionados um ao outro por essa equação de pOH e pH:

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

Como calcular o pH? — Solução passo a passo

Aqui está o passo a passo que você precisa seguir para calcular o pH de uma solução:

  1. Vamos supor que a concentração de íons de hidrogênio seja igual a 0,0001 mol/L.

  2. Calcule o pH usando a fórmula de pH para H⁺:

pH+pOH=14\small \rm pH + pOH = 14
  1. Agora, você também pode determinar facilmente o pOH e a concentração de íons de hidróxido usando as fórmulas:
  pOH=14−4=10[OH−]=10−10=0.0000000001\quad\ \ \small \begin{align*} \rm pOH &= 14 - 4 = 10\\[.5em] \rm [OH-] &= 10^{-10} = 0.0000000001\\[.5em] \end{align*}

É claro que você não precisa fazer todos esses cálculos manualmente! Escolha a opção para determinar o pH com a concentração de íons na calculadora e digite qualquer um desses quatro valores! Depois, veja como a ferramenta faz todo o trabalho para você!

  1. Como alternativa, você pode encontrar um produto químico nas listas (de ácidos ou bases). Digamos que você queira saber como encontrar o pH do ácido fórmico HCOOH. Seu Ka é 0,00018.
  2. Escolha a concentração do produto químico. Vamos supor que seja igual a 0,1 mol/L.
  3. Para encontrar uma concentração de íons H⁺, você precisa...:
HCOOH=HCOO−+H+\qquad \small \rm HCOOH = HCOO^- + H^+
Ka=[H+]×[HCOO−][HCOOH],\qquad \rm \small Ka = \frac{[H^+] × [HCOO^-]}{[HCOOH]},

onde:

Ka=x2c−x\qquad \small {\rm Ka} = \frac{x^2}{c - x}

Aqui, cc é a concentração molar da solução, e xx é igual à concentração molar de H⁺.

Para 0,1 M de HCOOH:

  [H+]=0.004154pH=−log⁡([H+])=−log⁡(0.004154)=2.38\small \quad\ \ \begin{align*} \rm [H+] &= 0.004154\\[.5em] \rm pH &= -\log(\rm [H^+]) \\[.5em] &= -\log(0.004154) = 2.38 \end{align*}

Agora você sabe como calcular o pH usando as equações de pH. Se você achar que esses cálculos consomem muito tempo, fique à vontade para usar nossa calculadora de pH. Selecione o produto químico e sua concentração e veja a calculadora fazer todo o trabalho para você.

FAQs

O que é pH?

O pH mede a concentração de íons de hidrogênio positivos em uma solução. Essa quantidade está correlacionada à acidez de uma solução: quanto maior a concentração de íons de hidrogênio, menor o pH. Essa correlação deriva da tendência de substâncias ácidas causarem a dissociação da água: quanto maior a dissociação, maior a acidez.

Como calcular o pH de uma solução?

Para calcular o pH de uma solução:

  1. Meça a concentração de íons de hidrogênio na solução. Alternativamente, você pode medir a atividade da mesma. Você pode chamá-la de [H+].

  2. Calcule o logaritmo de base 10 dessa quantidade: log10([H+]).

  3. Tome o inverso aditivo dessa quantidade. O pH é dado por:
    pH = - log10([H+])

Qual é a diferença entre pH e pOH?

O pOH é uma medida semelhante ao pH e está correlacionado à concentração de íons de hidróxido em uma solução. A fórmula para o pOH é:

pOH = -log10([OH-])

Em condições específicas (soluções aquosas à temperatura ambiente), podemos definir uma relação útil entre o pH e o pOH:

pH = 14 - pOH

Quais são alguns exemplos de pH?

Aqui estão alguns exemplos de pH:

  1. O pH da água pura é 7, sendo este o ponto médio da escala de pH.

  2. O pH do nosso estômago varia de 1,5 a 3,5: nosso estômago é bastante ácido!

  3. O ácido da bateria do seu carro tem um pH de aproximadamente 0,5: não coloque suas mãos lá!

  4. Produtos domésticos como limpadores de ralo são bases fortes: alguns podem atingir um pH de 14!

To calculate the pH of a buffer, go to the buffer pH calculator.

I want calculate the pH from..

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