(Uemg 2019)
Em um laboratório existem quatro frascos contendo algumas substâncias e soluções incolores, como mostra o quadro abaixo.
Frasco 1
Água
Frasco 2
HCl, 10-1 mol/L
Frasco 3
HCl, 10-3 mol/L
Frasco 4
NaOH, 10-1 mol/L
A esses frascos foi adicionado extrato de repolho roxo, um indicador ácido-base. Em meio muito ácido, esse extrato adquire coloração vermelha; em meio moderadamente ácido, rosa; e em meio básico, verde.
As colorações dos líquidos contidos nesses frascos, respectivamente, após a adição do extrato são:
No frasco 1 só tem água, então nada acontece, ele não muda de cor e continua roxo.
O frasco 2 tem HCl, um ácido forte a uma concentração de 10-1.
Em meio aquoso o HCl libera os íons H+ e Cl-
1 mol do ácido libera 1 mol de H+
sendo assim se a concentração de HCl é 10-1 a concentração de H+ também é 10-1.
O pH de uma solução é calculado pela fórmula pH = -log [H+]
[H+]: concentração de H+ (ou H3O+)
Portanto
pH = -log 10-1, pela propriedade do logaritmo nós passamos o expoente -2 para multiplicar o log
pH = -(-1log 10), quando a base do log é omitida considera-se a base 10 e log de 10 na base 10 é 1
pH = -(-1.1)
pH = 1
pHs abaixo de 7 são ácidos, 7 é neutro e acima é básico
sendo assim a solução do frasco 1 é ácida, o extrato de repolho ficará vermelho.
Fazendo os mesmos cálculos para o frasco 2 descobrimos que o seu pH é 3, logo o extrato fica rosa.
E por fim temos o NaOH, este é um pouco diferente, em água ele libera Na+ e OH-
1 mol da base produz 1 mol de OH-
e aqui é a mesma lógica de antes, se a concentração de NaOH é 10-1 a concentração de OH- também é 10-1.
Agora nós vamos usar uma escala diferente do pH mas muito semelhante o pOH. Ela serve para medir o nível de basicidade do meio.
Até a forma de calculá-las é parecido
pH = -log [H+] ; pOH = -log [OH-]
[OH-]: concentração de hidroxilas
Sendo a concentração de OH- 10-1
pOH = -log 10-1
pOH = -(-1log 10)
pOH = -(-1.1)
pOH = 1
Um pOH de 1 indica que o meio é muito básico, neste caso o extrato fica verde.
