Equilíbrio químico na água: pH e pOH

O que é o equilíbrio químico da água?

Quando uma molécula de água interage com outra molécula de água para gerar sua própria ionização, tem-se o fenômeno da autoionização da água que pode ser representada da seguinte forma:

A equação acima que representa a autoionização da água evidencia que esse processo se trata de um equilíbrio iônico da água, ou seja, a reação direta e inversa ocorre simultaneamente. Vale salientar que os processos que envolvem equilíbrio químico são reversíveis.

pH e pOH

Na natureza são encontradas substâncias de diferentes funções, sejam elas orgânicas ou inorgânicas. Para determinar o caráter ácido e básico foram criadas escalas que auxiliam na comparação dessas propriedades, a essas escalas foram dados os nomes de potencial hidrogeniônico (pH) e potencial hidroxiliônico (pOH).

O que é o pH e o pOH

A escala de pH foi desenvolvida com base na água, onde a escala varia entre 0 e 14.

Substância com pH menor que 7 são consideradas ácidas, enquanto as substâncias com pH maiores que 7 são consideradas básicas.

A escala de pOH é uma função logarítmica que relaciona a concentração de íons hidroxila. Para calcular o pOH usa-se:

pOH = - log [OH-]

Onde: [OH-] = Concentração de íons hidroxilas

A escala de pOH foi desenvolvida com base na água, onde a escala varia entre 0 e 14.

Substância com pOH menor que 7 são consideradas básicas, enquanto as substâncias com pH maiores que 7 são consideradas ácidas.

É importante salientar que a soma do pH e do pOH de uma substância em condições de temperaturas constantes é de 14.

pH + pOH = 14

Equilíbrio iônico da água

O equilíbrio iônico da água ocorre quando temos a autoionização:

Indicadores ácido-base

O que é indicador ácido-base?

Algumas substâncias químicas apresentam a capacidade de mudar suas propriedades visuais (cor) quando mudam de acidez. Os indicadores de pH são muito usados em laboratórios, pois oferecem um resultado qualitativo bem rápido. Para medições de pH e pOH precisas, os indicadores não se tornam tão eficientes. Um bom exemplo de indicador de pH natural é o suco de repolho roxo, que em meio ácido apresenta coloração vermelha/ rosa, em meios neutros a coloração é roxa e quando colocado em meio básico, a cor fica verde/amarelada. Os indicadores mais usados em laboratório são:

Fenolftaleína: é um indicador orgânico que possui coloração rosada em meio básico enquanto em meios ácidos apresenta-se incolor. Muito utilizado para realização de titulações ácido-base por facilitar a visualização do ponto de equivalência.

Meio	Ácido	Básico
Cor	Incolor	Rosa
(indicações ácido base da fenolftaleína)

Papel de tornassol: É um indicador que em meio ácido apresenta a coloração vermelha enquanto em meio básico apresenta coloração azul.

Meio	Ácido	Básico
Cor	Vermelha	Azul
(indicações ácido base do papel de tornassol)

Indicadores universais: São fitas que apresentam inúmeros indicadores dissolvidos. Assim, usando um padrão estabelecido pelo fabricante, é possível ter uma noção mais precisa do valor do pH da solução e não somente o seu caráter ácido ou básico.

Solução Tampão

O que é uma solução tampão?

São soluções que, mesmo com a adição de outros componentes, apresentam uma grande resistência à mudança de pH e pOH. Uma solução tamponada, consegue manter o equilíbrio químico mesmo em condições de adição de ácidos ou bases. A solução tampão é produzida a partir de um ácido pouco ionizado (fraco) e seu sal correspondente.

O exemplo mais usual de solução tampão é o sangue. O sangue apresenta inúmeras substâncias dissolvidas, dentre elas, ácidos e sais que trazem a esse fluido uma característica tamponante. Dessa forma, o sangue tem uma grande resistência à mudança de pH.

Equilíbrio Químico na água e solução tampão no Enem

O exame nacional do ensino médio (ENEM) traz, ano após ano, inúmeras questões envolvendo os equilíbrios químicos das reações. Dentre o conteúdo de equilíbrio químico, o conceito de pH e pOH se destaca, pois a prova exige do aluno saber como se dar o cálculo do pH das substâncias e, além disso, determinar a relação valor do pH e o caráter ácido ou básico do sistema envolvido.

ENEM 2012

Uma dona de casa acidentalmente deixou cair na geladeira a água proveniente do degelo de um peixe, o que deixou um cheiro forte e desagradável dentro do eletrodoméstico. Sabe-se que o odor característico de peixe se deve às aminas e que esses compostos se comportam como bases. Na tabela são listadas as concentrações hidrogeniônicas de alguns materiais encontrados na cozinha, que a dona de casa pensa em utilizar na limpeza da geladeira.

Uma dona de casa acidentalmente deixou cair na geladeira a água proveniente do degelo de um peixe, o que deixou um cheiro forte e desagradável. Dentre os materiais listados, quais são apropriados para amenizar esse odor?

A) Álcool ou sabão.

B) Suco de limão ou álcool.

C) Suco de limão ou vinagre.

D) Suco de limão, leite ou sabão.

E) Sabão ou carbonato de sódio/barrilha.