A Definição de pH de Sorensen fala  sobre a história do nascimento do pH. Assim, o conceito de pH, pedra angular na compreensão da acidez e alcalinidade, remonta ao trabalho pioneiro de S.P.L Sorensen. Sorensen era um bioquímico dinamarquês que trabalhava no Laboratório Carlsberg, em Copenhague. As contribuições inovadoras de Sorensen, que abrangem de 1868 a 1939, revolucionaram a medição e compreensão da concentração de íons de hidrogênio. Ele lançou as bases para que nós chamamos mais modernamente de pH.

Origens do pH

O interesse de Sorensen no pH surgiu das limitações dos métodos existentes para avaliar acidez e alcalinidade. No final do século XIX, a medição de concentrações de íons baseava-se nas mudanças de cor de soluções indicadoras, um método prejudicado pela baixa sensibilidade. Dessa forma, isso levou Sorensen a procurar meios mais precisos e convenientes de expressar a concentração de íons de hidrogênio de uma solução.

Na época, Svante Arrhenius havia definido ácidos como substâncias que se dissociam em solução para produzir íons de hidrogênio. Ou seja, ele preparouo terreno para o trabalho de Sorensen. Seu foco na análise de proteínas e na importância da acidez em reações enzimáticas alimentou a busca por um método preciso.

Potenz de Sorensen e o Nascimento do pH

Em sua busca, Sorensen introduziu o termo “potenz” para descrever a magnitude da concentração de íons de hidrogênio. Para isso, ele introduziu a potência negativa de 10 representando o fator de normalidade. O próprio Sorensen explicou esse conceito, afirmando:

“A magnitude da concentração de íons de hidrogênio será representada pelo fator de normalidade em relação ao íon de hidrogênio, e este fator será escrito na forma de uma potenz (potência) negativa de 10.”

Ele introduziu ainda o termo “exponente do íon de hidrogênio” e o símbolo pH para esse valor numérico.

No entanto, a origem exata do “p” em pH ainda é debatida, com várias teorias, incluindo sua seleção arbitrária e referências a “pondus Hydrogenii” (o poder do hidrogênio). O símbolo evoluiu ao longo dos anos, de “PH” para uma variedade de símbolos como “PH+,” “Ph,” e “Ph.” A decapitalização do “P” ocorreu em 1920, consolidando a convenção moderna.

Experimento de Sorensen

Para medir a concentração de íons de hidrogênio precisamente, Sorensen elaborou um experimento que utilizava o gradiente de concentração de íons e o gradiente elétrico entre eletrodos em uma célula eletroquímica. Infelizmente, os detalhes do setup preciso são escassos, mas o experimento provavelmente envolvia o uso do eletrodo de calomelanos saturado e o eletrodo de hidrogênio.

O experimento de Sorensen envolveu a aplicação da Equação de Nernst, que relaciona gradientes de concentração e graoientes elétricos dentro de um sistema de duas células. Com o eletrodo de hidrogênio imerso em 1 mmol/L de HCl e borbulhando H₂ a 1 atmosfera de pressão e 18°C, Sorensen relatou um potencial de célula de 0,338 V (E2). O cálculo do pH envolveu a equação: pH = (E – 0,338) / 0,05916, em que E é o potencial da célula.

Evolução da Medição de pH e Desafios

Apesar da abordagem inovadora de Sorensen, o manuseio da concentração de íons de hidrogênio enfrentou desafios devido à sua ampla faixa, indo de 12 mol/L a 10^-14 mol/L. A definição de Sorensen do pH como o logaritmo negativo da concentração de íons de hidrogênio encontrou alguma resistência. W. M. Clark, um grande contribuinte para o conceito, reconheceu a conveniência das funções logarítmicas, mas achou confuso o conflito com hábitos mentais.

Além disso, as limitações da equação de Nernst em descrever sistemas “ideais” levantaram questões sobre sua aplicabilidade em configurações experimentais realistas. À medida que a ciência avançava, o abandono da definição de ácidos e bases de Arrhenius levou Sorensen a redefinir o pH como o logaritmo negativo da atividade do hidrogênio. Essa alteração foi incorporada à definição moderna da IUPAC, enfatizando a medição experimental em relação a um eletrodo calibrado dentro de uma célula de Harned.

Legado e Desafios na Medição de pH

O trabalho de Sorensen lançou as bases para a compreensão da acidez e alcalinidade, mas os desafios persistiram. O debate em torno da origem do “p” em pH e a evolução do símbolo refletiram os esforços contínuos para refinar e padronizar a linguagem científica.

Apesar da digressão histórica apresentada neste capítulo, o legado de Sorensen perdura. Seu experimento, embora não totalmente detalhado nos registros disponíveis, abriu caminhos para futuros pesquisadores explorarem as complexidades da medição de pH. A adoção do pH como uma métrica universal para acidez e alcalinidade fala do impacto duradouro do trabalho de Sorensen. Ou seja, a definição de pH de Sorensen prevaleceu.

Conclusão

Então, a definição de pH de Sorensen como a concentração de íons de hidrogênio, nascida da busca pela precisão na medição da acidez, evoluiu ao longo dos anos. Desde a introdução de “potenz” até o estabelecimento do pH como o logaritmo negativo da concentração de íons de hidrogênio, o conceito passou por refinamentos e adaptações.

O experimento de Sorensen, embora não totalmente elucidado nos registros disponíveis, marcou um passo crucial no desenvolvimento das técnicas de medição de pH. O legado de seu trabalho persiste na compreensão moderna da acidez e alcalinidade, embora com ajustes necessários devido ao avanço do conhecimento científico.

Ao navegarmos pelo complexo mundo da química ácido-base, as origens do pH nos lembram da busca contínua por precisão e clareza na linguagem científica. A contribuição de Sorensen, embora talvez considerada uma digressão histórica, permanece um capítulo crucial na história de nossa compreensão dos princípios químicos que regem nosso mundo.

Considerações finais

Então, o assunto “A Definição de pH de Sorensen” foi interessante? Dessa forma, você tem que acessar posts sobre a Química Ambiental aqui no Clube da Química. De qualquer forma convidamos você a descobrir um pouco mais nos posts abaixo. Acesse ai.

• Tudo de como são realizadas as medidas de pH
• Como o pHmetro foi inventado?
• Cálculo de pH
• A escala de pH
• Quem muda o pH a água ou o soluto?
• pH da água: Significado, importância e ideal para a saúde

Mas, caso ainda tenha dúvida, não pense duas vezes junte-se a comunidade do Clube da Química para receber nossas novidades além de tirar suas dúvidas. Assim, conecte-se nas nossas redes sociais:

Instagram

Facebook  e

Linkedin

Fontes

Nørby, Jens G. “The origin and the meaning of the little p in pH.” Trends in biochemical sciences 25.1 (2000): 36-37.

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 Wasserstoffionenkonzentration bei enzymatischen Prozessen.” (1909).-The link points to a scanned reproduction of the original paper