Cálculo do pOH de uma solução

Define-se pOH como o potencial hidroxiliônico de uma solução, ou seja, a quantidade de hidróxidos (OH^-) dispersos em certo volume de solvente (como a água).

Para realizar o cálculo do pOH de uma solução, utilizamos as seguintes expressões matemáticas:

• Primeira:

pOH = - log [OH^-]

• log: é o logaritmo de base 10.

• [OH^-]: concentração em quantidade de matéria (molaridade) de hidróxidos.

• Segunda:

10^-pOH = [OH^-]

Esse cálculo quase sempre depende do valor da concentração de OH^-, mas saber qual é o pH (potencial hidrogeniônico, ou seja, quantidade de cátions H⁺) também pode ser útil. Isso é possível porque, de acordo com a teoria do equilíbrio iônico da água, as concentrações de H⁺ e OH^- em um meio neutro, a 25 ^oC, são sempre 10^-7 mol/L. Por essa razão, podemos dizer que:

pH + pOH = 14

OBS.: A água é capaz de sofrer autoionização e produzir no meio os íons hidrônio e hidróxido, como representado na equação a seguir:

H₂O → H⁺ + OH^-

Se for necessário utilizar o pH em um exercício sobre cálculo do pOH, basta utilizar as expressões matemáticas referentes a ele, que são:

pH = - log [H⁺]

ou

10^-pH = [H⁺]

Agora acompanhe alguns exemplos de cálculo do pOH de uma solução por meio das relações matemáticas apresentadas:

Exemplo 1: O potencial hidrogeniônico de um suco de limão vale aproximadamente 3. Qual será o valor do pOH dessa solução?

Dados do exercício:

pH = 3

pOH = ?

Como sabemos o valor do pH, basta utilizar a seguinte relação:

pH + pOH = 14

3 + pOH = 14

pOH = 14 - 3

pOH = 11

Exemplo 2: O bacilllus botulinus é o micro-organismo causador do botulismo. Essa bactéria não consegue sobreviver se estiver em um meio cuja concentração de hidróxidos seja inferior a 10^-8 mol/L. Qual é o valor do pOH mínimo para que o micro-organismo sobreviva?

Dados do exercício:

[OH^-] = 10^-8 mol/L

pOH = ?

Como temos a concentração de hidróxidos, podemos utilizar qualquer uma das fórmulas abaixo:

pOH = - log [OH^-]

ou

10^-pOH = [OH^-]

Utilizando a primeira fórmula:

pOH = - log [OH^-]

pOH = - log 10^-8

OBS.: O expoente presente na concentração de OH^- sempre multiplica o valor do log de 10, que sempre vale 1. Assim:

pOH = 8.log10

pOH = 8.1

pOH = 8

Utilizando a segunda fórmula:

10^-pOH = [OH^-]

10^-pOH = 10^-4

-pOH = -4

OBS.: Como o pOH está com o sinal negativo, é necessário multiplicar toda a expressão por -1. Assim:

-pOH = -4.(-1)

pOH = 4

Exemplo 3: Durante seu lanche matinal, um químico resolveu fazer a análise do café com leite que tomaria e chegou à conclusão de que essa mistura apresentava uma quantidade de cátions hidrônio igual a 10^-4 mol/L. Com base nessa informação, qual será o valor do pOH da solução? Dados: log 2 = 0,301.

Dados do exercício:

[H⁺] = 10^-4 mol/L

pOH = ?

log 2 = 0,301

O exercício pede para calcularmos o pOH da solução, mas fornece o valor da concentração de H⁺. Por isso, vamos realizar primeiro o cálculo do pH. Para tanto, utilizaremos a expressão:

pH = - log [H⁺]

pH = - log 2.10^-6

OBS.: Quando temos um logaritmo com a multiplicação de dois valores (2.10^-6), trata-se da somatória do logaritmo desses dois números. Assim:

pH = - (log 2 + log 10^-6)

O expoente -6 presente na concentração de OH^- multiplica o valor do log de 10, que sempre vale 1. Assim:

pH = – [log 2 + (- 6. log 10)]

pH = - 0,301 + (6.1)

pH = – 0,301 + 6

pH = 5,699

Por fim, para determinarmos o valor do pOH, basta utilizar o valor do pH na expressão:

pH + pOH = 14

5,699 + pOH = 14

pOH = 14 – 5,699

pOH = 8,301