Qual a diferença entre pH e pOH ?

Passo 1

O enunciado pede para explicar a diferença entre \mathrm{pH} e \mathrm{pOH}. O conteúdo envolve definições baseadas em logaritmos das concentrações dos íons em solução aquosa e a constante de ionização da água ( K_w). Para isso, vamos usar:
  1. A definição de logaritmo decimal.
  2. A autoionização da água e seu produto iônico \;K_w.

Passo 2

Definição de \mathrm{pH}: é uma medida da acidez da solução, dada pela concentração de íons hidrogênio. Matematicamente,
\mathrm{pH} = -\log_{10}\bigl[\mathrm{H^+}\bigr].
Aqui \bigl[\mathrm{H^+}\bigr] é a molaridade de prótons (ou \mathrm{H_3O^+}) na solução.

Passo 3

Definição de \mathrm{pOH}: é uma medida da basicidade da solução, relacionada à concentração de íons hidroxila. Ela se define por
\mathrm{pOH} = -\log_{10}\bigl[\mathrm{OH^-}\bigr].
Em que \bigl[\mathrm{OH^-}\bigr] é a molaridade de íons hidroxila na solução.

Passo 4

Relação entre \mathrm{pH} e \mathrm{pOH}: pela autoionização da água temos
K_w = \bigl[\mathrm{H^+}\bigr]\;\bigl[\mathrm{OH^-}\bigr]=10^{-14}\quad(\text{a }25^\circ\text{C}).
Tomando -\log_{10} em ambos os lados resulta
-\log_{10}K_w = -\log_{10}\bigl[\mathrm{H^+}\bigr] - \log_{10}\bigl[\mathrm{OH^-}\bigr] \quad\Longrightarrow\quad \mathrm{pH} + \mathrm{pOH} = 14.

Passo 5

Interpretação prática:
  • \mathrm{pH} indica diretamente o quão ácida é a solução ( \mathrm{pH}<7 ácido, \mathrm{pH}=7 neutro, \mathrm{pH}>7 básico).
  • \mathrm{pOH} faz o mesmo para a basicidade ( \mathrm{pOH}<7 básico, \mathrm{pOH}=7 neutro, \mathrm{pOH}>7 ácido).
    Como \mathrm{pH}+\mathrm{pOH}=14, saber um permite calcular o outro.

Resposta

A diferença básica é que
\mathrm{pH}=-\log_{10}\bigl[\mathrm{H^+}\bigr] mede a acidez e
\mathrm{pOH}=-\log_{10}\bigl[\mathrm{OH^-}\bigr] mede a basicidade,
sendo ainda \mathrm{pH}+\mathrm{pOH}=14 (a 25^\circC).

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