Calculadora de pH - Ácidos, bases e tampões
Calcule pH, pOH, [H+] e [OH−] de ácidos e bases fortes e fracos, além de soluções tampão, usando a equação de Henderson-Hasselbalch.
Escolha o tipo de solução, informe a concentração e as constantes de dissociação necessárias, e obtenha pH, pOH e concentrações iônicas instantaneamente.
Calculadora de pH - Ácidos, bases e tampões
Calcule pH, pOH, [H+] e [OH−] de ácidos e bases fortes e fracos, além de soluções tampão, usando a equação de Henderson-Hasselbalch.
Sobre a calculadora de pH
O pH é a medida padrão de quão ácida ou básica é uma solução aquosa. Ele é definido como o logaritmo decimal negativo da concentração de íons hidrogênio, pH = −log₁₀[H⁺], e comprime uma faixa enorme de concentrações em uma escala prática que normalmente vai de 0 a 14. Um pH 7 é neutro, valores abaixo de 7 são ácidos e acima de 7 são básicos (alcalinos). Como a escala é logarítmica, cada passo inteiro representa uma mudança de dez vezes na concentração de íons hidrogênio — uma solução com pH 3 é dez vezes mais ácida que uma com pH 4 e cem vezes mais ácida que uma com pH 5.
A calculadora de pH lida com os cinco tipos de solução mais comuns em química geral e analítica. Para um ácido forte que se dissocia completamente, a concentração de íons hidrogênio é igual à concentração do ácido, então pH = −log₁₀(C). Para uma base forte, a concentração de hidróxido é igual à concentração da base, resultando em pOH = −log₁₀(C) e pH = 14 − pOH. Esses dois casos precisam apenas da concentração em mol por litro.
Ácidos e bases fracos ionizam apenas parcialmente, então exigem sua constante de dissociação. Para um ácido fraco, a calculadora usa a aproximação de equilíbrio [H⁺] = √(Ka · C), onde Ka = 10^(−pKa); para uma base fraca, usa [OH⁻] = √(Kb · C). Informe o pKa ou pKb junto com a concentração e a calculadora de pH retorna o valor a partir da concentração iônica resultante. Essa aproximação por raiz quadrada assume que a quantidade dissociada é pequena em relação à concentração inicial, o que funciona bem para soluções diluídas e fracamente ionizadas.
Soluções tampão — misturas de um ácido fraco com sua base conjugada — resistem a mudanças de pH e são calculadas com a equação de Henderson-Hasselbalch: pH = pKa + log₁₀([A⁻]/[HA]). Informe o pKa do ácido e as concentrações molares do ácido (HA) e da sua base conjugada (A⁻); quando as duas são iguais, o pH simplesmente é igual ao pKa, motivo pelo qual tampões são mais eficientes perto do seu pKa. Tampões são essenciais em bioquímica, cultura de células, fermentação e qualquer processo que precise manter um pH estável.
Além do pH, a calculadora exibe pOH, [H⁺] e [OH⁻] para que você tenha uma visão completa do equilíbrio da solução. Lembre-se de que as fórmulas simples aqui assumem comportamento ideal a 25 °C, onde o produto iônico da água Kw = 1×10⁻¹⁴. Soluções muito concentradas, pH extremos, mudanças de temperatura e efeitos de atividade podem deslocar levemente as medições reais, então trate o resultado como uma estimativa precisa para estudo e planejamento, e não como substituto de um medidor de pH calibrado.
Exemplos da calculadora de pH
Clique em qualquer botão de exemplo abaixo da calculadora para carregar estas soluções clássicas.
| Solução | pH | Como é calculado |
|---|---|---|
| 0.01 mol/L HCl (ácido forte) | pH 2.00 | O HCl se dissocia completamente, então [H⁺] = 0.01 mol/L e pH = −log₁₀(0.01) = 2.00. |
| 0.1 mol/L de ácido acético, pKa 4.75 (ácido fraco) | pH 2.88 | Ka = 10⁻⁴·⁷⁵, então [H⁺] = √(Ka × 0.1) ≈ 1.33×10⁻³ mol/L e pH ≈ 2.88. |
| 0.05 mol/L NaOH (base forte) | pH 12.70 | pOH = −log₁₀(0.05) = 1.30, então pH = 14 − 1.30 = 12.70. |
| Tampão ácido acético/acetato, 0.1 / 0.1 mol/L, pKa 4.76 | pH 4.76 | Henderson-Hasselbalch: pH = 4.76 + log₁₀(0.1/0.1) = 4.76. Quantidades iguais fazem o pH ser igual ao pKa. |
Como usar a calculadora de pH
- Selecione o tipo de solução: ácido forte, ácido fraco, base forte, base fraca ou solução tampão.
- Para ácidos e bases, informe a concentração molar em mol/L; para espécies fracas, informe também o pKa ou o pKb.
- Para um tampão, informe o pKa do ácido e as concentrações molares do ácido (HA) e da sua base conjugada (A⁻).
- Clique em Calcular para ver o pH, o pOH, [H⁺] e [OH⁻] da sua solução.
- Clique em Redefinir para limpar os campos, ou carregue um exemplo para ver um cálculo resolvido.
Perguntas frequentes da calculadora de pH
O que é pH e como ele é calculado?
pH mede a acidez como o logaritmo decimal negativo da concentração de íons hidrogênio: pH = −log₁₀[H⁺]. Um pH abaixo de 7 é ácido, 7 é neutro e acima de 7 é básico. A calculadora encontra [H⁺] para o tipo de solução e aplica essa fórmula.
Como calcular o pH de um ácido fraco?
Para um ácido fraco, use [H⁺] = √(Ka × C), onde Ka = 10^(−pKa) e C é a concentração. Depois, pH = −log₁₀[H⁺]. Informe a concentração e o pKa e a calculadora faz isso automaticamente.
O que é a equação de Henderson-Hasselbalch?
Ela calcula o pH de um tampão: pH = pKa + log₁₀([A⁻]/[HA]), onde [A⁻] é a concentração da base conjugada e [HA] é a concentração do ácido. Quando as duas são iguais, o pH é igual ao pKa, que é onde um tampão funciona melhor.
Qual é a diferença entre pH e pOH?
pOH mede a concentração de hidróxido: pOH = −log₁₀[OH⁻]. Em água a 25 °C, pH + pOH = 14, então, conhecendo um, você pode encontrar o outro. A calculadora mostra ambos para cada solução.
Por que meu pH calculado difere da leitura de um medidor?
As fórmulas assumem comportamento ideal a 25 °C e usam aproximações para ácidos e bases fracos. Temperatura, força iônica (atividade), concentrações muito altas ou muito baixas e impurezas alteram a leitura real, então um medidor de pH calibrado pode diferir um pouco do valor ideal.
O pH pode ser negativo ou maior que 14?
Sim. A faixa 0–14 cobre a maioria das soluções do dia a dia, mas ácidos fortes muito concentrados podem ter pH negativo e bases fortes muito concentradas podem passar de 14. A calculadora retornará esses valores quando as concentrações exigirem.