--- title: "Ácidos, bases e pH" book: "Química dos ensinos fundamental e médio" subject: chemistry language: pt chapter: 18 exercises: 12 source: https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/18-acidos-bases-e-ph license: CC-BY-NC-SA-4.0 credit: "One Chemistry Book, One Course (one-course.com)" --- # Capítulo 18 — Ácidos, bases e pH Numa prateleira da cozinha estão um limão, uma garrafa de vinagre, uma barra de sabão e uma caixa de bicarbonato de sódio; debaixo da pia, um frasco de desentupidor com um rótulo de advertência preto e vermelho. Alguns desses produtos têm gosto azedo, outros são escorregadios ao toque, outros podem queimar a pele. Uma única escala, numerada de 0 a 14, classifica todos eles — e a mesma escala é usada para as piscinas, a terra do jardim, o sangue e os oceanos. **O que você já sabe.** Os [íons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/17-os-ions-e-as-solucoes-ionicas#def-g9-ions-ion) são [átomos](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) ou grupos de [átomos](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) com carga; um [cátion](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/17-os-ions-e-as-solucoes-ionicas#def-g9-ions-ion) como o $\ce{Na+}$ é positivo, um [ânion](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/17-os-ions-e-as-solucoes-ionicas#def-g9-ions-ion) como o $\ce{Cl-}$ ou o $\ce{OH-}$ é negativo. As soluções iônicas contêm [íons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/17-os-ions-e-as-solucoes-ionicas#def-g9-ions-ion) marcados com (aq), que se movem livremente ([Capítulo 17](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/17-os-ions-e-as-solucoes-ionicas#ch-g9-ions)). ![Limão, vinagre, sabão e bicarbonato de sódio: ácidos e bases na cozinha.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g9-acids-bases-ph/img-e824346caec9.jpg) *Limão, vinagre, sabão e bicarbonato de sódio: ácidos e bases na cozinha.* ## 18.1 Soluções ácidas, básicas e neutras **Definição 18.1 (Soluções ácidas, básicas e neutras).** Toda [solução aquosa](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/9-solucoes-e-solubilidade#def-g6-solutions-and-solubility-solute) contém [íons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/17-os-ions-e-as-solucoes-ionicas#def-g9-ions-ion) hidrogênio $\ce{H+(aq)}$ e [íons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/17-os-ions-e-as-solucoes-ionicas#def-g9-ions-ion) hidróxido $\ce{OH-(aq)}$. Uma solução é uma *solução ácida* quando contém mais [íons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/17-os-ions-e-as-solucoes-ionicas#def-g9-ions-ion) $\ce{H+}$ do que [íons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/17-os-ions-e-as-solucoes-ionicas#def-g9-ions-ion) $\ce{OH-}$, uma *solução básica* quando contém mais [íons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/17-os-ions-e-as-solucoes-ionicas#def-g9-ions-ion) $\ce{OH-}$ do que [íons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/17-os-ions-e-as-solucoes-ionicas#def-g9-ions-ion) $\ce{H+}$, e uma *solução neutra* quando contém tantos de um quanto do outro. **Exemplo 18.2 (Três soluções).** O ácido clorídrico é uma [solução ácida](#def-g9-acids-bases-ph-acidic): ele contém [íons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/17-os-ions-e-as-solucoes-ionicas#def-g9-ions-ion) $\ce{H+(aq)}$ e $\ce{Cl-(aq)}$, com pouquíssimos $\ce{OH-}$. Uma solução de hidróxido de sódio é básica: $\ce{Na+(aq)}$ e $\ce{OH-(aq)}$, com pouquíssimos $\ce{H+}$. A água pura e a água salgada são neutras. ## 18.2 A escala de pH **Definição 18.3 (pH).** O *pH* de uma [solução aquosa](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/9-solucoes-e-solubilidade#def-g6-solutions-and-solubility-solute) é um número, em geral entre 0 e 14, que diz quanto ela é ácida ou básica: a $25\,{}^{\circ}\mathrm{C}$, uma [solução neutra](#def-g9-acids-bases-ph-acidic) tem pH 7, uma [solução ácida](#def-g9-acids-bases-ph-acidic) tem pH menor que 7, uma [solução básica](#def-g9-acids-bases-ph-acidic) tem pH maior que 7. Quanto mais [íons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/17-os-ions-e-as-solucoes-ionicas#def-g9-ions-ion) $\ce{H+}$ uma solução contém, menor é o seu pH. ![A escala de pH, com o pH de algumas soluções comuns.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g9-acids-bases-ph/fig-ce108cd2e355.svg) *A escala de [pH](#def-g9-acids-bases-ph-ph), com o [pH](#def-g9-acids-bases-ph-ph) de algumas soluções comuns.* **Definição 18.4 (Papel indicador e pHmetro).** O *papel indicador de pH* é uma tira de papel impregnada de uma [mistura](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/8-substancias-puras-e-misturas#def-g6-pure-substances-and-mixtures-mixture) de corantes que assume uma cor diferente em cada [pH](#def-g9-acids-bases-ph-ph); uma gota da solução é posta sobre ele e a cor é comparada com uma tabela impressa na caixa. Um *pHmetro* mede o [pH](#def-g9-acids-bases-ph-ph) com um eletrodo de vidro mergulhado na solução e o mostra como um número, com uma ou duas casas decimais. **Método 18.5 (Medir um pH com papel indicador).** 1. Ponha uma tira curta de papel indicador num pratinho limpo e seco. 2. Com um bastão de vidro limpo, toque a tira com uma gota da solução (nunca mergulhe a tira no frasco). 3. Compare a cor imediatamente com a tabela e leia o [pH](#def-g9-acids-bases-ph-ph) , em geral até o número inteiro mais próximo. ![Medir um pH com um pHmetro: o eletrodo de vidro fica mergulhado na solução, que é agitada devagar.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g9-acids-bases-ph/fig-83ba6a463b5b.svg) *Medir um [pH](#def-g9-acids-bases-ph-ph) com um [pHmetro](#def-g9-acids-bases-ph-ph-paper): o eletrodo de vidro fica mergulhado na solução, que é agitada devagar.* ## 18.3 Diluir um ácido **Proposição 18.6 (Diluir aproxima o pH de 7).** Acrescentar água a uma [solução ácida](#def-g9-acids-bases-ph-acidic) espalha os seus [íons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/17-os-ions-e-as-solucoes-ionicas#def-g9-ions-ion) $\ce{H+}$ num volume maior: o [pH](#def-g9-acids-bases-ph-ph) sobe, em direção a 7, mas nunca passa de 7. Para um ácido como o ácido clorídrico, diluir dez vezes aumenta o [pH](#def-g9-acids-bases-ph-ph) em cerca de uma unidade: um volume de ácido de [pH](#def-g9-acids-bases-ph-ph) 2 mais nove volumes de água dão uma solução de [pH](#def-g9-acids-bases-ph-ph) 3. Do mesmo modo, diluir uma [solução básica](#def-g9-acids-bases-ph-acidic) diminui o seu [pH](#def-g9-acids-bases-ph-ph) em direção a 7. ![Diluir um ácido dez vezes, e depois mais dez vezes: o pH passa de 2 para 3 e depois para 4 (cada béquer é um décimo da solução anterior completado com água).](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g9-acids-bases-ph/fig-d93ec189a99c.svg) *Diluir um ácido dez vezes, e depois mais dez vezes: o [pH](#def-g9-acids-bases-ph-ph) passa de 2 para 3 e depois para 4 (cada béquer é um décimo da solução anterior completado com água).* **No laboratório — Diluir um ácido.** Para diluir um ácido, o professor sempre despeja o ácido devagar na água, nunca a água no ácido: a [mistura](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/8-substancias-puras-e-misturas#def-g6-pure-substances-and-mixtures-mixture) libera calor, e a água despejada sobre um ácido concentrado pode ferver na hora e espirrar ácido para fora do recipiente. ## 18.4 Ácidos e bases do dia a dia **Proposição 18.7 (Ácidos e bases à nossa volta).** Ácidos: o suco de limão, o vinagre, o vinho, os refrigerantes, o café, o suco gástrico do estômago. Básicos: a água do mar (levemente), o bicarbonato de sódio dissolvido em água, o sabão, o leite de magnésia (um remédio contra a acidez do estômago), o amoníaco doméstico, a água sanitária, o desentupidor (muito fortemente). **Exemplo 18.8 (O pH do oceano).** O [pH](#def-g9-acids-bases-ph-ph) médio do oceano é cerca de 8.1: levemente básico. Desde o começo da era industrial, o dióxido de carbono que [se dissolve](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/2-misturar-e-dissolver#def-g2-mixing-and-dissolving-dissolve) a partir do [ar](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/4-o-ar-uma-mistura-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) diminuiu o [pH](#def-g9-acids-bases-ph-ph) das águas de superfície em cerca de 0.1: os oceanos estão ficando aos poucos menos básicos, o que prejudica os moluscos e os corais. ![O suco de repolho roxo, preparado por um professor, muda de cor com o pH: vermelho nos ácidos, violeta perto do neutro, azul, verde e depois amarelo em soluções cada vez mais básicas.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g9-acids-bases-ph/img-722c4154b46b.jpg) *O suco de repolho roxo, preparado por um professor, muda de cor com o [pH](#def-g9-acids-bases-ph-ph): vermelho nos ácidos, violeta perto do neutro, azul, verde e depois amarelo em soluções cada vez mais básicas.* ## 18.5 Segurança com produtos corrosivos **Segurança.** ![](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g9-acids-bases-ph/fig-20f476ac910d.svg) ![](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g9-acids-bases-ph/fig-def5b4083f5d.svg) O ácido clorídrico concentrado e o hidróxido de sódio (a base dos desentupidores) trazem o pictograma de corrosão GHS05: eles provocam queimaduras graves na pele e nos olhos e atacam os metais. GHS07: irritante. Óculos de proteção e luvas; um respingo é enxaguado na hora com muita água. **Observação 18.9 (Nunca misture produtos de limpeza).** Os produtos ácidos e básicos reagem entre si, às vezes violentamente, e algumas [misturas](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/8-substancias-puras-e-misturas#def-g6-pure-substances-and-mixtures-mixture) liberam gases tóxicos: a água sanitária [misturada](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/2-misturar-e-dissolver#def-g2-mixing-and-dissolving-mix) com um removedor de calcário ácido libera cloro. Os produtos de limpeza nunca são [misturados](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/2-misturar-e-dissolver#def-g2-mixing-and-dissolving-mix). ## 18.6 Exercícios **Exercício 18.1 ★.** Ácida, básica ou neutra? Uma solução de [pH](#def-g9-acids-bases-ph-ph) 3, uma de [pH](#def-g9-acids-bases-ph-ph) 7, uma de [pH](#def-g9-acids-bases-ph-ph) 11. **Solução de Exercício 18.1.** [pH](#def-g9-acids-bases-ph-ph) 3: ácida. [pH](#def-g9-acids-bases-ph-ph) 7: neutra. [pH](#def-g9-acids-bases-ph-ph) 11: básica. **Exercício 18.2 ★.** Que [íons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/17-os-ions-e-as-solucoes-ionicas#def-g9-ions-ion) são mais numerosos numa [solução ácida](#def-g9-acids-bases-ph-acidic)? E numa básica? **Solução de Exercício 18.2.** Ácida: [íons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/17-os-ions-e-as-solucoes-ionicas#def-g9-ions-ion) $\ce{H+}$. Básica: [íons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/17-os-ions-e-as-solucoes-ionicas#def-g9-ions-ion) $\ce{OH-}$. **Exercício 18.3 ★.** Usando a escala de [pH](#def-g9-acids-bases-ph-ph) deste capítulo, ponha em ordem, da mais ácida à mais básica: café, água do mar, suco de limão, amoníaco doméstico, água pura. **Solução de Exercício 18.3.** Suco de limão (2), café (5), água pura (7), água do mar (8.1), amoníaco doméstico (12). **Exercício 18.4 ★.** Descreva como medir o [pH](#def-g9-acids-bases-ph-ph) de uma solução com papel indicador. **Solução de Exercício 18.4.** Uma tira num pratinho limpo e seco é tocada com uma gota da solução levada por um bastão de vidro limpo; a cor é comparada imediatamente com a tabela. **Exercício 18.5 ★★.** Uma solução de [pH](#def-g9-acids-bases-ph-ph) 4 é diluída dez vezes com água. Qual é, mais ou menos, o novo [pH](#def-g9-acids-bases-ph-ph) dela? E se ela for diluída cem vezes? **Solução de Exercício 18.5.** Cerca de 5 depois de uma diluição de dez vezes; cerca de 6 depois de uma de cem vezes. **Exercício 18.6 ★★.** Uma [solução ácida](#def-g9-acids-bases-ph-acidic) pode ficar básica com o acréscimo de água? Explique. **Solução de Exercício 18.6.** Não. Diluir aproxima o [pH](#def-g9-acids-bases-ph-ph) de 7, mas nunca o faz passar de 7: a própria água é neutra, e acrescentá-la não pode fazer os [íons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/17-os-ions-e-as-solucoes-ionicas#def-g9-ions-ion) $\ce{OH-}$ ficarem mais numerosos que os [íons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/17-os-ions-e-as-solucoes-ionicas#def-g9-ions-ion) $\ce{H+}$. **Exercício 18.7 ★★.** Por que se deve despejar o ácido na água, e não o contrário? **Solução de Exercício 18.7.** A [mistura](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/8-substancias-puras-e-misturas#def-g6-pure-substances-and-mixtures-mixture) libera calor. A água despejada sobre um ácido concentrado poderia ferver na hora e espirrar ácido; o ácido despejado devagar na água se espalha imediatamente num volume grande. **Exercício 18.8 ★★.** Um frasco traz o pictograma GHS05. O que ele significa? Dê duas precauções. **Solução de Exercício 18.8.** Corrosivo: queima a pele e os olhos, ataca os metais. Usar óculos de proteção e luvas; enxaguar qualquer respingo com muita água. **Exercício 18.9 ★★.** Quantas diluições de dez vezes são necessárias para levar um ácido de [pH](#def-g9-acids-bases-ph-ph) 1 a [pH](#def-g9-acids-bases-ph-ph) 4? Que diluição total é essa? **Solução de Exercício 18.9.** Três diluições (de 1 para 2, de 2 para 3, de 3 para 4): $10 \times 10 \times 10 = 1000$ vezes. **Exercício 18.10 ★★.** O leite de magnésia é tomado contra a acidez do estômago. Usando a escala de [pH](#def-g9-acids-bases-ph-ph), explique por quê. **Solução de Exercício 18.10.** O leite de magnésia é básico ([pH](#def-g9-acids-bases-ph-ph) cerca de 10.5): ele reage com uma parte do excesso de ácido do estômago. **Exercício 18.11 ★★★.** O [pH](#def-g9-acids-bases-ph-ph) do oceano caiu cerca de 0.1 desde a era industrial. O oceano é ácido hoje? Em que sentido ele está mudando, e por quê? **Solução de Exercício 18.11.** Não: com um [pH](#def-g9-acids-bases-ph-ph) de 8.1, ele continua levemente básico. Ele está indo em direção a um [pH](#def-g9-acids-bases-ph-ph) menor, menos básico, porque o dióxido de carbono do [ar](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/4-o-ar-uma-mistura-de-gases#def-g4-air-a-mixture-of-gases-air) [se dissolve](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/2-misturar-e-dissolver#def-g2-mixing-and-dissolving-dissolve) nele. **Exercício 18.12 ★★★.** Um aluno mede o [pH](#def-g9-acids-bases-ph-ph) do mesmo vinagre com papel indicador (3) e com um [pHmetro](#def-g9-acids-bases-ph-ph-paper) (2.6). Explique por que os dois resultados são diferentes e qual é mais preciso. **Solução de Exercício 18.12.** O papel indicador é lido a olho, comparando com uma tabela de cores, com precisão de cerca de uma unidade; o [pHmetro](#def-g9-acids-bases-ph-ph-paper) dá um número com uma ou duas casas decimais. O [pHmetro](#def-g9-acids-bases-ph-ph-paper) é mais preciso; os dois concordam dentro da precisão do papel. ## 18.7 Problema: o ácido derramado **Problema 18.1.** Problema de fim de semana — um litro de ácido derramado na pia de um laboratório, e por que diluí-lo não é a solução Um frasco com $1\,\mathrm{L}$ de ácido clorídrico diluído, de [pH](#def-g9-acids-bases-ph-ph) 2, quebra na pia de um laboratório. O esgoto não pode receber nenhuma solução de [pH](#def-g9-acids-bases-ph-ph) menor que 5. Use a regra deste capítulo: para esse ácido, cada diluição de dez vezes aumenta o [pH](#def-g9-acids-bases-ph-ph) em uma unidade. **Parte I — O ácido.** 1. A solução é ácida, neutra ou básica? Que [íons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/17-os-ions-e-as-solucoes-ionicas#def-g9-ions-ion) ela contém em maior quantidade? 2. Que pictograma o frasco deve trazer, e por quê? 3. O professor mede o [pH](#def-g9-acids-bases-ph-ph) com um [pHmetro](#def-g9-acids-bases-ph-ph-paper) em vez de papel indicador. Dê uma vantagem. 4. Quantas vezes mais [íons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/17-os-ions-e-as-solucoes-ionicas#def-g9-ions-ion) $\ce{H+}$ há num litro de [pH](#def-g9-acids-bases-ph-ph) 2 do que num litro de [pH](#def-g9-acids-bases-ph-ph) 3 do mesmo ácido? **Parte II — Diluir.** 5. Que volume de solução se obtém diluindo dez vezes o litro de ácido? Qual é o [pH](#def-g9-acids-bases-ph-ph) dela? 6. Quantas diluições de dez vezes são necessárias para chegar a [pH](#def-g9-acids-bases-ph-ph) 5? 7. Que volume total de solução isso daria? 8. Alguma quantidade de água poderia deixar a [solução básica](#def-g9-acids-bases-ph-acidic) ? Explique. **Parte III — Um jeito melhor.** O professor acrescenta, em vez disso, pouco a pouco, uma solução de uma base até que o papel indicador mostre 7: os [íons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/17-os-ions-e-as-solucoes-ionicas#def-g9-ions-ion) $\ce{H+}$ do ácido reagem com os [íons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/17-os-ions-e-as-solucoes-ionicas#def-g9-ions-ion) $\ce{OH-}$ da base. 9. Escreva a equação da reação entre os [íons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/17-os-ions-e-as-solucoes-ionicas#def-g9-ions-ion) $\ce{H+}$ e $\ce{OH-}$ . 10. Por que isso é melhor do que diluir? 11. Dê o nome de um produto básico do dia a dia que poderia ser usado numa cozinha para limpar um pequeno derramamento de vinagre. 12. Calcule o volume de água que teria de ser acrescentado ao litro de ácido para levá-lo a [pH](#def-g9-acids-bases-ph-ph) 5. **Solução de Problema 18.1.** **1.** Ácida: ela contém principalmente [íons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/17-os-ions-e-as-solucoes-ionicas#def-g9-ions-ion) $\ce{H+(aq)}$ e $\ce{Cl-(aq)}$. **2.** O GHS05, corrosivo: um ácido ataca a pele, os olhos e os metais. **3.** Ele dá um número preciso, em vez de uma cor a ser comparada a olho. **4.** Dez vezes mais: uma unidade de [pH](#def-g9-acids-bases-ph-ph) corresponde a uma diluição de dez vezes. **5.** $10\,\mathrm{L}$, de [pH](#def-g9-acids-bases-ph-ph) 3. **6.** Três: de [pH](#def-g9-acids-bases-ph-ph) 2 para 3, de 3 para 4, de 4 para 5. **7.** $1 \times 10 \times 10 \times 10 = 1000\,\mathrm{L}$. **8.** Não: diluir só aproxima o [pH](#def-g9-acids-bases-ph-ph) de 7. **9.** $\ce{H+ + OH- -> H2O}$. **10.** O ácido é destruído, transformado em água, em vez de ser espalhado num volume enorme; só é preciso um pouco de base, e não mil litros de água. **11.** O bicarbonato de sódio dissolvido em água (ou água com sabão). **12.** $1000 - 1 = 999\,\mathrm{L}$ de água.