Lembro-me de aprender sobre ácidos e bases (ou ácidos e álcalis) bastante cedo na escola. Os ácidos eram substâncias vinaginosas afiadas como o suco de limão, enquanto os álcalis eram substâncias ensaboadas, como a água calcária ou a soda cáustica. Também aprendemos sobre a escala de pH que mede a acidez ou alcalinidade de uma substância. A escala de pH vai de 1-14, sendo o pH7 completamente neutro, ou seja, a água. Qualquer coisa com um pH muito baixo é ácida, enquanto substâncias com um pH alto são alcalinas.

Só mais tarde é que descobri o que a escala de pH realmente significava, e quando descobri, rebentou completamente com a minha mente. Eu sempre assumi que significava duas palavras ou que tinha o nome de alguém. Eu às vezes me perguntava porque estava escrito assim (p pequeno, H maiúsculo), mas nunca o suficiente para perguntar seriamente sobre ele.

Para começar, que H não é um H. A razão pela qual é capitalizado é porque é o símbolo para hidrogênio.

O p também não é um p, é uma letra usada como abreviatura para uma operação matemática. Para ser específico, a operação “-log10”. O que eu vinha assumindo eram as letras pH era na verdade uma fórmula científica, -log10 da concentração de íons hidrogênio:

pH = – log10

Com isso em mente, a escala de pH fazia muito mais sentido como uma medida de acidez. Os ácidos têm algumas definições diferentes, mas no geral são substâncias que podem gerar íons de hidrogênio quando em uma solução. pH é uma forma de mostrar quantos íons de hidrogênio eles liberam sem ter que contar todos os íons. pH também não tem unidades, o que é muito útil para pessoas como eu que acham as unidades confusas.

Para ser ácido então, uma substância deve conter hidrogênio, em uma forma que possa ser liberada na água. Substâncias como o CH4 (metano) não são ácidas, já que os quatro hidrogênios estão ligados muito fortemente ao carbono e não vão a lugar algum. O CH4 tem um pH neutro, por volta de 7. Por outro lado, substâncias como o ácido clorídrico, HCl, são mantidas juntas por ligações iónicas polares e, quando colocado na água, o hidrogénio irá quebrar-se para formar iões de hidrogénio, tornando o líquido ácido. Portanto, o HCl tem um pH muito baixo e é um ácido muito forte.

Ácidos fracos, com pH 5 ou 6 são ligeiramente mais complexos. Estes formam-se quando um composto pode libertar iões de hidrogénio, mas apenas de forma muito fraca. Exemplos são frequentemente compostos orgânicos, que embora tenham muitos hidrogênios em sua estrutura química, muito poucos destes podem se romper em solução. O ácido acético (HC2H3O2) é um ácido fraco, pois somente o hidrogênio na frente da equação pode se dissociar, e não é muito favorável energeticamente para isso.

A escala de pH, com uma lista de substâncias a cada pH. Ácidos na parte superior, bases na parte inferior. Crédito da imagem abaixo.

Eu gosto do fato de que “pH” tem um significado químico e matemático real, ao invés de ser apenas um conjunto aleatório de letras. Embora a matemática da acidez possa ficar um pouco complexa quanto mais longe na química, o -log10 ainda é a maior definição de acidez e alcalinidade.

Ligação de crédito para a imagem 2