Sørensen o cientista que definiu o pH

Sorensen

O conceito original de pH foi desenvolvido por Sørensen Peder Lauritz Sørensen e envolvia a concentração ao invés da atividade de íons de hidrogênio. Para definir o pH Sørensen se baseou no resultado de um trabalho anterior de Svante Arrhenius, cuja definição de 1884 de um ácido era “sobre algo que se dissociava em solução para produzir íons de hidrogênio”.

 

Leia também

Que são soluções tampões?

O sistema tampão do sangue humano

Como o pHmetro foi inventado?

Teoria ácido-base

Teoria ácido-base parte 2

Quem muda o pH a água ou o soluto?

Água e a escala de pH

Cálculo de pH

Qual a importância da medida de pH?

Mudança de pH pelo efeito do íon comum

Como são os indicadores universais?

O trabalho de Sørensen foi centrado em torno da pesquisa sobre o efeito das concentrações de íons na análise de proteínas. Nesta fase, as medidas de acidez e alcalinidade eram dependentes da mudança de cor das soluções indicadoras, o que era um método insatisfatório devido à sua fraca sensibilidade. Dada a importância da acidez nas reações enzimáticas e sua definição contemporânea em função da concentração de hidrogênio, Sørensen buscou um método de expressar de forma simples e conveniente a concentração exata de íons de hidrogênio de uma solução.

Sørensen usou o termo potenz (potência) para descrever a magnitude da concentração de íons de hidrogênio, correspondendo à potência negativa de 10. Fato sustentado por um de seus artigos cujas próprias palavras (traduzidas do alemão) diz:

“A magnitude da concentração de íons de hidrogênio será representada por meio do fator de normalidade em relação ao íon de hidrogênio, e esse fator será escrito na forma de um potenz negativo (potência) de 10. Uma vez que me refiro ao acima em uma seção posterior (ver página 159), mencionarei aqui apenas que emprego o nome “expoente do íon hidrogênio” e o símbolo pH para o valor numérico deste potenz (potência). “

Como poderia ser mais claro do que isso? Mas até hoje a origem exata do pequeno p no pH ainda é debatida. Trolls Chemistry afirmam que foi arbitrário (utilizando p e q para rotular a solução de ensaio e a solução de referência), que se apresenta para pondus Hydrogenii (o poder de Hidrogénio), e vários outros.

O símbolo mudou ao longo dos anos. O pequeno “p” nem era pequeno para começar – o próprio Sørensen usou “pH” em suas obras originais:

Seguiu-se uma variedade de símbolos, como PH +”, “ph” e “Ph”. O “P” foi decapitalizado em uma publicação de 1920 por WM Clark, aparentemente por conveniência tipográfica; esta forma moderna tornou-se convenção devido à sua adoção pelo amplamente divulgado Journal of Biological Chemistry.

Dado que a concentração de íons de hidrogênio abrange várias escalas de magnitude (por exemplo, de 12 mol/L a 10-14 mol/L), o manuseio dessa propriedade na literatura era estranho e, por conveniência, Sørensen definiu o pH como o logaritmo negativo da concentração de íons de hidrogênio. Isso não era conveniente para todos. Embora apoiasse totalmente o uso da concentração de íons de hidrogênio como descritor do estado ácido-básico e o principal contribuinte para a disseminação desse conceito, Clark era aparentemente bastante resistente ao uso do pH como meio de representá-lo:

“… Tanto a conveniência quanto a natureza dos fatos físicos nos convidam diretamente a operar com alguma função logarítmica de [H+]. É lamentável que um modo de expressão tão bem adaptado ao tratamento de várias relações entre em conflito com um mental hábito. [H+] representa a concentração de íons de hidrogênio, a quantidade geralmente considerada em conversas quando falamos de aumentos ou diminuições na acidez. O pH varia inversamente como [H+]. Isso é confuso. “

Para medir com precisão a concentração de íons de hidrogênio sem recorrer a testes de mudança de cor, Sørensen idealizou um experimento no qual o gradiente de concentração de íons poderia ser relacionado ao gradiente elétrico entre eletrodos em uma célula eletroquímica.

Um dos problemas encontrados por Sørensen ao usar célula eletroquímica foi o fato de que não existia um sistema ideal. Isso desfaz a ideia de usar a concentração de íons de hidrogênio e, assim a definição de Arrhenius de ácidos e bases poderia ser abandonada. A resposta de Sørensen a essa situação foi redefinir o pH como um logaritmo negativo da atividade do hidrogênio. Essa concepção foi incorporada à definição moderna da IUPAC, com a expectativa de que essa atividade seja medida experimentalmente em relação a um eletrodo calibrado de uma atividade conhecida dentro de uma célula Harned.

Fontes

Buck, R. P., et al. “Measurement of pH. Definition, standards, and procedures (IUPAC Recommendations 2002). “ Pure and applied chemistry 74.11 (2002): 2169-2200.

Arrhenius, Svante. Über die Dissociation der in Wasser gelösten Stoffe. Verlag von Wilhelm Engelmann, 1887. -The link points to a translation of the original paper.

Sørensen, Søren Peter Lauritz. “Über die Messung und die Bedeutung der asserstoffionenkonzentration bei enzymatischen Prozessen.” (1909).-The link points to a scanned reproduction of the original paper

Emerson Process Management: “Theory and Practice of pH Measurement”

William B. Jensen “The symbol for pH.” Journal of Chemical Education 81, no. 1 (2004): 21.



Deixe um comentário

O seu endereço de e-mail não será publicado. Campos obrigatórios são marcados com *