Molaridade é o número de moles de um soluto em um litro de solução. Uma toupeira é uma medida de quantas partículas estão presentes, o que significa que a molaridade é uma maneira muito específica de medir a concentração. Se você conhece a molaridade de uma solução ácida ou básica, pode usar esse número para calcular o pH dessa solução. O pH é uma medida logarítmica de quantos íons de hidrogênio livres estão em uma solução. Soluções de pH alto são básicas e soluções de pH baixo são ácidas. O cálculo do pH da molaridade é um pouco complicado pela existência de ácidos e bases fracos. Ácidos fortes, como o ácido clorídrico, quase sempre abandonam o íon hidrogênio, mas em ácidos fracos, como o ácido acético, apenas algumas das moléculas liberam um íon hidrogênio. Em outras palavras, os ácidos fracos terão um pH mais alto do que os ácidos fortes na mesma molaridade, porque nem todas as partículas desistiram de seus íons de hidrogênio. O mesmo é verdadeiro para bases fortes e fracas.

Calculando o pH

Olhe para cima a constante de ionização para o seu ácido ou base, abreviado Ka. A constante de ionização é a probabilidade de um soluto liberar um íon em uma solução à temperatura ambiente.

Calcule a concentração de íons de hidrogênio que se dissocia em sua solução. Se a constante de ionização listada for “muito grande”, você pode supor que ela é 100% ionizada ou dissociada. Para calcular a molaridade dos íons de hidrogênio, multiplique a constante de ionização pela molaridade inicial de sua solução e obtenha a raiz quadrada do resultado.

Determine se você precisa calcular a normalidade. Se você tem um ácido como fluoreto de hidrogênio - fórmula HF - ele tem apenas um íon de hidrogênio para doar, mas um ácido como o ácido sulfúrico - fórmula H2SO4 - tem dois íons de hidrogênio que podem se dissociar. Se houver apenas um íon de hidrogênio, você não precisa determinar a normalidade.

Execute a equação de ionização novamente para o segundo íon de hidrogênio a fim de determinar a normalidade, que é baseada na molaridade. Depois de calcular a concentração de íons de hidrogênio para o seu ácido, você precisa procurar a constante de ionização para o ácido sem o primeiro hidrogênio, como o HSO4- no caso do ácido sulfúrico. Leve a concentração que você calculou antes e use isto como sua concentração inicial e recalcule para o segundo ácido usando a nova constante de ionização. Adicione o resultado do primeiro cálculo de concentração e ao resultado desse cálculo para determinar sua concentração total de íons de hidrogênio.

Calcule o pH. Para fazer isso, você simplesmente pegará o log negativo ou o log inverso da sua concentração de íons de hidrogênio.

Dica

Se a constante de ionização do seu ácido estiver próxima da sua molaridade inicial, o cálculo torna-se muito mais complicado e você precisará resolver a seguinte fórmula para x: Ka = x2 /(Molaridade inicial - x).

Aviso

Se você estiver lidando com ácidos fortes e bases em Quando você estiver calculando o pH do laboratório, certifique-se de usar equipamentos de proteção adequados, como casacos de laboratório, óculos de proteção e luvas resistentes à corrosão.