Exercícios sobre pH e pOH

Carolina Batista

A acidez ou basicidade de uma solução é medida através das escalas logarítmicas de pH e pOH.

Os valores dessas escalas variam de 0 a 14 e foram obtidos da reação de autoionização da água.

Os cálculos envolvendo o pH de soluções são muito comuns no Enem e vestibulares.

Pensando nisso, criamos essa lista com 10 questões para testar seu conhecimento sobre o tema.

Utilize também os comentários das resoluções para aprender dicas e ver o passo a passo de como resolver os exercícios.

Questões gerais

1. (Fuvest) A autoionização da água é uma reação endotérmica. Um estudante mediu o pH da água recém destilada, isenta de CO2 e a 50 °C, encontrando o valor 6,6. Desconfiado de que o aparelho de medida estivesse com defeito, pois esperava o valor 7,0, consultou um colega que fez as seguintes afirmações:

(I) seu valor (6,6) pode estar correto, pois 7,0 é o pH da água pura, porém a 25 °C;
(II) a aplicação do princípio de Le Chatelier ao equilíbrio da ionização da água justifica que, com o aumento da temperatura, aumente a concentração de H+ ;
(III) na água, o pH é tanto menor quanto maior a concentração de H+ .

Está correto o que se afirma

a) somente em I.
b) somente em II.
c) somente em III.
d) somente em I e II.
e) em I, II e III.

Alternativa correta: e) em I, II e III.

(I). CORRETA. O pH da água é obtido a partir do produto iônico, que é [H3O+].[OH-].

Essa expressão provém da constante de equilíbrio reto K com reto c subscrito espaço igual a espaço numerador parêntese recto esquerdo reto H com 3 subscrito reto O à potência de mais parêntese recto direito. parêntese recto esquerdo OH à potência de menos parêntese recto direito sobre denominador parêntese recto esquerdo reto H com 2 subscrito reto O parêntese recto direito fim da fração que varia conforme a temperatura.

(II). CORRETA. A autoionização da água é dada por 2 reto H com 2 subscrito reto O espaço arpão para a direita sobre arpão para a esquerda reto H com 3 subscrito reto O à potência de mais espaço mais espaço OH à potência de menos

Como a reação direta é endotérmica, ela consome calor e, por isso, o aumento da temperatura favorece a formação de íons hidrônio.

Ao aumentar a concentração de H+ em solução, há a diminuição do pH.

(III). CORRETA. A expressão do pH é: pH = - log [H+]. Como o valor é expresso em cologaritmo, quanto maior a concentração de H+ menor o pH.

2. (Unicap) Assinale coluna I para correto e coluna II para errado.

I - II
0 - 0 O pH da água pura é igual a 7, a 25 °C.
1 - 1 O pH de uma solução de ácido clorídrico de concentração 0,01 mol/L é igual a 2.
2 - 2 O pH de uma solução de hidróxido de sódio de concentração 0,01 mol/L é igual a 11.
3 - 3 O pOH de uma solução de hidróxido de potássio de concentração 0,01 mol/L é igual a 2.
4 - 4 Quanto maior for o pOH de uma solução aquosa, menor será a concentração de íons hidroxila e maior será a sua acidez.

Resposta correta: 0.I; 1.I; 2.II; 3I; 4.I.

0.I CORRETA.

O pH da água é dado a partir do produto iônico da autoionização e esse valor varia conforme a temperatura.

2 reto H com 2 subscrito reto O espaço arpão para a direita sobre arpão para a esquerda espaço reto H com 3 subscrito reto O à potência de mais espaço mais espaço OH à potência de menos parêntese recto esquerdo reto H com 3 subscrito reto O à potência de mais parêntese recto direito espaço igual a espaço parêntese recto esquerdo OH à potência de menos parêntese recto direito

A 25 ºC produto iônico da autoionização da água é 10-14.

tabela linha com célula com parêntese recto esquerdo reto H com 3 subscrito reto O à potência de mais parêntese recto direito fim da célula. célula com parêntese recto esquerdo OH à potência de menos parêntese recto direito espaço fim da célula igual a célula com 10 à potência de menos 14 fim do exponencial fim da célula linha com célula com 10 à potência de menos 7 fim do exponencial fim da célula. célula com 10 à potência de menos 7 fim do exponencial fim da célula igual a célula com 10 à potência de menos 14 fim do exponencial fim da célula fim da tabela

A partir desse valor, calculamos o pH.

pH espaço igual a espaço menos espaço log espaço parêntese recto esquerdo reto H mais parêntese recto direito pH espaço igual a espaço menos espaço log espaço 10 à potência de menos 7 fim do exponencial pH espaço igual a espaço 7

1.I CORRETA.

HCl espaço espaço espaço espaço seta para a direita espaço espaço espaço espaço espaço reto H à potência de mais espaço espaço espaço mais espaço espaço espaço Cl à potência de menos 0 vírgula 01 reto M espaço espaço espaço espaço espaço espaço 0 vírgula 01 reto M  pH espaço igual a espaço menos espaço log espaço parêntese recto esquerdo reto H à potência de mais parêntese recto direito espaço pH espaço igual a espaço menos espaço log espaço 0 vírgula 01 espaço espaço pH espaço igual a espaço 2

2.II ERRADA.

NaOH espaço espaço espaço seta para a direita espaço espaço Na à potência de mais espaço mais espaço OH à potência de menos 0 vírgula 01 reto M espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço 0 vírgula 01 reto M  pOH espaço igual a espaço menos espaço log espaço parêntese recto esquerdo OH à potência de menos parêntese recto direito espaço pOH espaço igual a espaço menos espaço log espaço 0 vírgula 01 espaço espaço pOH espaço igual a espaço 2  pH espaço igual a espaço 14 espaço menos espaço pOH pH espaço igual a espaço 14 espaço menos espaço 2 pH espaço igual a espaço 12

3.I CORRETA.

KOH espaço espaço espaço espaço seta para a direita espaço espaço espaço reto K à potência de mais espaço mais espaço espaço OH à potência de menos 0 vírgula 01 reto M espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço espaço 0 vírgula 01 reto M  pOH espaço igual a espaço menos espaço log espaço parêntese recto esquerdo reto H à potência de mais parêntese recto direito espaço pOH espaço igual a espaço menos espaço log espaço 0 vírgula 01 espaço espaço pOH espaço igual a espaço 2

4.1 CORRETA.

Um elevado pOH como, por exemplo, 12 , tem uma baixa concentração de íons hidroxila, já que [OH-] = 10-pOH e maior é a sua acidez, pois:

pH espaço igual a espaço 14 menos pOH pH espaço igual a espaço 14 espaço menos espaço 12 pH espaço igual a espaço 2

3. (Fuvest) Entre os líquidos da tabela adiante:

Líquido [H+] mol/L [OH-] mol/L
leite 1,0 . 10-7 1,0 . 10-7
água do mar 1,0 . 10-8 1,0 . 10-6
coca-cola 1,0 . 10-3 1,0 . 10-11
café preparado 1,0 . 10-5 1,0 . 10-9
lágrima 1,0 . 10-7 1,0 . 10-7
água de lavadeira 1,0 . 10-12 1,0 . 10-2

tem caráter ácido apenas:

a) o leite e a lágrima.
b) a água de lavadeira.
c) o café preparado e a coca-cola.
d) a água do mar e a água de lavadeira.
e) a coca-cola.

Alternativa correta: c) o café preparado e a coca-cola.

Líquido pH = - log [H+] pOH = - log [OH-] Caráter
leite 7 7 Neutro
água do mar 8 6 Básico
coca-cola 3 11 Ácido
café preparado 5 9 Ácido
lágrima 7 7 Neutro
água de lavadeira 12 2 Básico

a) ERRADA. O leite e a lágrima são líquidos neutros.

b) ERRADA. A água de lavadeira tem caráter básico.

c) CORRETA. Soluções ácidas possuem:

[H3O+] > 1,0 . 10-7 mol/L pH < 7
[OH-] < 1,0 . 10-7 mol/L pOH > 7

d) ERRADA. A água do mar e a água de lavadeira têm caráter básico.

e) ERRADA. Não apenas a coca-cola tem caráter ácido, mas também o café preparado.

Cálculo do pH de soluções

4. (UFRGS) Se a 10 mL de uma solução aquosa de pH = 4,0 forem adicionados 90 mL de água, o pH da solução resultante será igual:

a) 0,4
b) 3,0
c) 4,0
d) 5,0
e) 5,5

Alternativa correta: d) 5,0

1º passo: calcular a concentração de íons H+ no pH = 4.

parêntese recto esquerdo reto H à potência de mais parêntese recto direito espaço igual a espaço 10 à potência de menos pH fim do exponencial parêntese recto esquerdo reto H à potência de mais parêntese recto direito espaço igual a espaço 10 à potência de menos 4 fim do exponencial espaço mol dividido por reto L

2º passo: calcular o números de mols presentes em 10 mL de solução.

espaço tabela linha com célula com 10 à potência de menos 4 fim do exponencial espaço mol fim da célula menos célula com 1 espaço reto L fim da célula linha com reto x menos célula com 0 vírgula 01 espaço reto L fim da célula fim da tabela reto x espaço igual a espaço numerador 10 à potência de menos 4 fim do exponencial espaço mol espaço. espaço 10 à potência de menos 2 fim do exponencial riscado horizontal sobre espaço reto L fim do riscado sobre denominador 1 espaço horizontal risco reto L fim da fração reto x espaço igual a espaço 10 à potência de menos 6 fim do exponencial espaço mol

3º passo: calcular o volume final da solução.

reto V espaço igual a espaço 10 espaço mL espaço mais espaço 90 espaço mL reto V espaço igual a espaço 100 espaço mL espaço espaço igual a espaço 0 vírgula 1 espaço reto L

4º passo: calcular a concentração molar da solução.

reto C com reto m subscrito espaço igual a espaço reto eta sobre reto V reto C com reto m subscrito espaço igual a numerador 10 à potência de menos 6 fim do exponencial espaço mol sobre denominador 0 vírgula 1 espaço reto L fim da fração reto C com reto m subscrito espaço igual a 10 à potência de menos 5 fim do exponencial espaço mol dividido por reto L

5º passo: calcular o pH da solução resultante.

pH espaço igual a espaço menos espaço log espaço parêntese recto esquerdo reto H à potência de mais parêntese recto direito pH espaço igual a espaço menos espaço log espaço 10 à potência de menos 5 fim do exponencial pH espaço igual a espaço 5

5. (UFV) Considere um béquer contendo 1,0 L de uma solução 0,20 mol/L de ácido clorídrico (HCℓ). A essa solução foram adicionados 4,0 g de hidróxido de sódio sólido (NaOH), agitando-se até sua completa dissolução. Considerando que nenhuma variação significativa de volume ocorreu e que o experimento foi realizado a 25 °C, assinale a alternativa correta.

a) A solução resultante será neutra e terá pH igual a 7.
b) A solução resultante será básica e terá pH igual a 13.
c) A solução resultante será ácida e terá pH igual a 2.
d) A solução resultante será ácida e terá pH igual a 1.
e) A solução resultante será básica e terá pH igual a 12.

Alternativa correta: d) A solução resultante será ácida e terá pH igual a 1.

1º passo: calcular a massa molar de NaOH.

tabela linha com célula com Na dois pontos fim da célula blank 23 blank linha com célula com reto O dois pontos fim da célula blank 16 blank linha com célula com reto H dois pontos fim da célula mais célula com espaço espaço 1em moldura inferior fim da célula blank linha com célula com NaOH dois pontos fim da célula blank 40 blank fim da tabela

2º passo: calcular o número de mols de NaOH.

reto eta espaço igual a espaço numerador reto m sobre denominador espaço reto M fim da fração reto eta espaço igual a numerador 4 espaço reto g sobre denominador 40 espaço reto g dividido por mol fim da fração reto eta espaço igual a 0 vírgula 1 espaço mol

3º passo: calcular quanto de ácido reagiu com a base.

HCl e NaOH reagem e formam sal e água em uma reação de neutralização.

HCl espaço mais espaço NaOH espaço seta para a direita NaCl espaço mais espaço reto H com 2 subscrito reto O

Como a estequiometria da reação é 1:1, temos que: 0,1 mol de ácido clorídrico reagiu com 0,1 mol de hidróxido de sódio.

Entretanto, a solução inicial continha 0,2 mol de HCl e após a reação com o NaOH restou apenas 0,1 mol, mudando o pH da solução.

4º passo: calcular o novo pH da solução.

pH espaço igual a espaço menos espaço log espaço parêntese recto esquerdo reto H à potência de mais parêntese recto direito pH espaço igual a espaço menos espaço log espaço 10 à potência de menos 1 fim do exponencial pH espaço igual a espaço 1

Cálculo do pOH de soluções

6. (Vunesp) A 25 °C, o pOH de uma solução de ácido clorídrico, de concentração 0,10 mol/L, admitindo-se ionização total do ácido, é: Dados (a 25 °C): [H+ ] [OH- ] = 1,0 · 10-14; pOH = -log [OH- ]

a) 10-13
b) 10-1
c) 1
d) 7
e) 13

Alternativa correta: e) 13.

1º passo: calcular o pH da solução.

HCl espaço espaço espaço espaço seta para a direita espaço espaço espaço espaço espaço reto H à potência de mais espaço espaço espaço mais espaço espaço espaço Cl à potência de menos 0 vírgula 01 reto M espaço espaço espaço espaço espaço espaço 0 vírgula 01 reto M  pH espaço igual a espaço menos espaço log espaço parêntese recto esquerdo reto H à potência de mais parêntese recto direito espaço pH espaço igual a espaço menos espaço log espaço 0 vírgula 1 espaço espaço pH espaço igual a espaço 1

2º passo: converter para o valor em pOH.

pOH espaço igual a espaço 14 espaço menos espaço pH pOH espaço igual a espaço 14 espaço menos espaço 1 pOH espaço igual a espaço 13


7. (Mackenzie) Adicionou-se água a 1,15 g de ácido metanóico até completar 500 mL de solução. Considerando que nessa concentração o grau de ionização desse ácido é de 2%, então o pOH da solução é: Dada a massa molar do ácido metanóico = 46 g/mol

a) 2
b) 3
c) 12
d) 10
e) 11

Alternativa correta: e) 11.

1º passo: calcular a concentração molar do ácido.

reto C com reto m subscrito espaço igual a espaço numerador reto m sobre denominador reto M espaço. espaço reto V fim da fração reto C com reto m subscrito espaço igual a numerador 1 vírgula 15 espaço reto g sobre denominador 46 espaço tipográfico reto g sobre mol espaço. espaço 0 vírgula 5 espaço reto L fim da fração reto C com reto m subscrito espaço igual a 0 vírgula 05 espaço mol dividido por reto L

2º passo: calcular a concentração de íons H+.

parêntese recto esquerdo reto H à potência de mais parêntese recto direito espaço igual a espaço reto C com reto m subscrito espaço. espaço reto alfa parêntese recto esquerdo reto H à potência de mais parêntese recto direito espaço igual a 0 vírgula 05 espaço mol dividido por reto L espaço. espaço 0 vírgula 02 parêntese recto esquerdo reto H à potência de mais parêntese recto direito espaço igual a 1.10 à potência de menos 3 fim do exponencial espaço mol dividido por reto L

3º passo: calcular o pH da solução.

pH espaço igual a espaço menos espaço log espaço parêntese recto esquerdo reto H à potência de mais parêntese recto direito espaço pH espaço igual a espaço menos espaço log espaço 10 à potência de menos 3 fim do exponencial espaço espaço pH espaço igual a espaço 3

4º passo: transformar o valor para pOH.

pOH espaço igual a espaço 14 espaço menos espaço pH pOH espaço igual a espaço 14 espaço menos espaço 3 pOH espaço igual a espaço 11

pH e pOH no Enem

8. (Enem/2014) Visando minimizar impactos ambientais, a legislação brasileira determina que resíduos químicos lançados diretamente no corpo receptor tenham pH entre 5,0 e 9,0. Um resíduo líquido aquoso gerado em um processo industrial tem concentração de íons hidroxila igual a 1,0 x 10-10 mol/L. Para atender a legislação, um químico separou as seguintes substâncias, disponibilizadas no almoxarifado da empresa: CH3COOH, Na2SO4, CH3OH, K2CO3 e NH4Cl.

Para que o resíduo possa ser lançado diretamente no corpo receptor, qual substância poderia ser empregada no ajuste do pH?

a) CH3COOH
b) Na2SO4
c) CH3OH
d) K2CO3
e) NH4Cl

Alternativa correta: d) K2CO3.

Se a concentração de íons hidroxila é igual a 1,0 x 10-10 mol/L, o pOH do resíduo é:

pOH espaço igual a espaço menos espaço log espaço parêntese recto esquerdo OH à potência de menos parêntese recto direito pOH espaço igual a espaço menos espaço log espaço 10 à potência de menos 10 fim do exponencial pOH espaço igual a espaço 10

Consequentemente, o valor de pH é:

pH espaço igual a espaço 14 espaço menos espaço pOH pH espaço igual a espaço 14 espaço menos espaço 10 pH espaço igual a espaço 4

Como o resíduo químico deve ser lançado com pH entre 5 e 9, é necessário que uma substância com caráter básico seja adicionada para elevar o pH.

Analisando as alternativas, temos que:

a) ERRADA. O ácido metanóico é um ácido carboxílico e, sendo assim, tem caráter ácido. Sua adição diminuiria ainda mais o pH.

b) ERRADA. O sulfato de sódio é um sal resultante da reação entre ácido e base fortes.

reto H com 2 subscrito SO com 4 subscrito espaço mais espaço 2 NaOH espaço seta para a direita Na com 2 subscrito SO com 4 subscrito espaço mais espaço 2 reto H com 2 subscrito reto O

Logo, é um sal neutro e sua adição não alteraria o pH.

c) ERRADA. O metanol é um álcool e tem caráter neutro, por isso sua adição não alteraria o pH.

d) CORRETA. O carbonato de potássio é um sal resultante da reação entre um ácido fraco e uma base forte.

reto H com 2 subscrito CO com 3 subscrito espaço mais espaço 2 KOH espaço seta para a direita espaço reto K com 2 subscrito CO com 3 subscrito espaço mais espaço 2 reto H com 2 subscrito reto O

Seu caráter é básico e é o mais indicado para elevar o pH do resíduo pela liberação de íons OH- em solução provenientes da hidrólise alcalina do sal.

CO com 3 subscrito com 2 menos sobrescrito fim do sobrescrito espaço mais espaço reto H com 2 subscrito reto O espaço arpão para a direita sobre arpão para a esquerda HCO com 3 subscrito com mais sobrescrito espaço mais espaço OH à potência de menos

e) ERRADA. O cloreto de amônio é um sal resultante da reação entre um ácido forte e uma base fraca.

HCl espaço mais espaço NH com 4 subscrito OH espaço seta para a direita espaço NH com 4 subscrito Cl espaço mais espaço reto H com 2 subscrito reto O

Esse sal tem caráter ácido e sua adição diminuiria ainda mais o pH.

9. (Enem/2018) O suco de repolho-roxo pode ser utilizado como indicador ácido-base em diferentes soluções. Para isso, basta misturar um pouco desse suco à solução desejada e comparar a coloração final com a escala indicadora de pH, com valores de 1 a 14, mostrada a seguir.

Escala de pH

Utilizando-se o indicador ácido-base e a escala para determinar o pH da saliva humana e do suco gástrico, têm-se, respectivamente, as cores

a) vermelha e vermelha.
b) vermelha e azul.
c) rosa e roxa.
d) roxa e amarela.
e) roxa e vermelha.

Alternativa correta: e) roxa e vermelha.

Uma boca saudável produz saliva com pH em torno de 7. Trata-se de uma solução-tampão de bicarbonato, bifosfato e monohidrogenosfato para que o pH seja praticamente constante.

Já o suco gástrico é composto de ácido clorídrico, um ácido forte cujo pH é próximo de 2.

Analisando as alternativas, temos que:

a) ERRADA. A cor vermelha indica que os dois são ácidos.

b) ERRADA. Essa combinação indica que as substâncias são: ácida e básica.

c) ERRADA. Essa combinação indica que as substâncias são: ácida e levemente básica.

d) ERRADA. Essa combinação indica que as substâncias são: levemente básica e altamente alcalina.

e) CORRETA. A saliva tem pH neutro e o suco gástrico tem pH ácido.

10. (Enem/2010) Decisão de asfaltamento da rodovia MG-010, acompanha da introdução de espécies exóticas, e a prática de incêndios criminosos, ameaçam o sofisticado ecossistema do campo rupestre da reserva da Serra do Espinhaço. As plantas nativas desta região, altamente adaptadas a uma alta concentração de alumínio, que inibe o crescimento das raízes e dificultam a absorção de nutrientes e água, estão sendo substituídas por espécies invasoras que não teriam naturalmente adaptação para este ambiente, no entanto elas estão dominando as margens da rodovia, equivocadamente chamada de "estrada ecológica". Possivelmente a entrada de espécies de plantas exóticas neste ambiente foi provocada pelo uso, neste empreendimento, de um tipo de asfalto (cimento-solo), que possui uma mistura rica em cálcio, que causou modificações químicas aos solos adjacentes à rodovia MG-010.

Scientific American. Brasil. Ano 7, nº 79. 2008 (adaptado).

Essa afirmação baseia-se no uso de cimento-solo, mistura rica em cálcio que

a) inibe a toxicidade do alumínio, elevando o pH dessas áreas.
b) inibe a toxicidade do alumínio, reduzindo o pH dessas áreas.
c) aumenta a toxicidade do alumínio, elevando o pH dessas áreas.
d) aumenta a toxicidade do alumínio, reduzindo o pH dessas áreas.
e) neutraliza a toxicidade do alumínio, reduzindo o pH dessas áreas.

Alternativa correta: a) inibe a toxicidade do alumínio, elevando o pH dessas áreas.

O cálcio presente no cimento-solo está na forma de óxido, que em contato com a água gera hidróxido.

CaO espaço mais espaço reto H com 2 subscrito reto O espaço seta para a direita Ca parêntese esquerdo OH parêntese direito com 2 subscrito

Sendo assim, os íons hidroxila presentes no meio elevaram o pH do solo.

Essas espécies em contato com o alumínio fazem com que ele precipite, diminuindo sua toxicidade.

Al à potência de 3 mais fim do exponencial espaço mais espaço OH à potência de menos espaço arpão para a direita sobre arpão para a esquerda espaço Al parêntese esquerdo OH parêntese direito com 3 parêntese esquerdo reto s parêntese direito subscrito fim do subscrito

Essas modificações químicas no solo viabilizaram o crescimento de plantas não nativas na região.

Para adquirir mais conhecimento, não deixe de ler esses textos:

Carolina Batista
Carolina Batista
Técnica em Química pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco (2011) e Bacharelada em Química Tecnológica e Industrial pela Universidade Federal de Alagoas (2018).