Calculadora de pH para acido ou base fraca

pH de ácido ou base fraca

Para um ácido fraco HA com constante de dissociação K_a e concentração analítica C, desprezando a autoionização da água e usando a aproximação [H⁺] ≈ √(K_a·C), o pH é dado por pH ≈ ½(pK_a − log C). Para uma base fraca a expressão análoga fornece o pOH: pOH ≈ ½(pK_b − log C), e pH = 14 − pOH a 25 °C. Exemplos: ácido acético (pK_a = 4,76) a 0,1 mol/L dá pH ≈ ½(4,76 − log 0,1) = ½(4,76 + 1) = 2,88; amônia (pK_b = 4,75) a 0,1 mol/L dá pOH ≈ 2,88 e pH ≈ 11,12. A aproximação é válida quando o grau de dissociação α é pequeno (tipicamente α < 5%).

Aplicações

Base para o estudo do equilíbrio iônico, projeto de soluções-tampão via equação de Henderson–Hasselbalch, bioquímica (protonação de cadeias laterais de aminoácidos, atividade enzimática vs. pH), curvas de titulação de ácidos/bases fracos, e estimativa de pH em amostras reais como vinagre, amônia doméstica e sistemas de ácido carbônico.

Perguntas frequentes

Quando a aproximação falha? Quando o ácido está muito diluído ou K_a não é pequeno o suficiente — α fica grande e a simplificação C − x ≈ C se quebra. Resolva a quadrática K_a = x²/(C − x) nesse caso.

Por que dividir por 2? Porque [H⁺] = √(K_a·C); aplicando −log obtemos pH = ½(pK_a + pC), que equivale a ½(pK_a − log C).

O que é pK_b para uma base fraca? pK_b = −log K_b. Para um par ácido–base conjugado, pK_a + pK_b = 14 a 25 °C, então um pode ser derivado do outro.